Разработка комплекса мероприятий по минимизации негативного воздействия примесей мышьяка на окружающую среду : на примере производства очищенной термической фосфорной кислоты

• Автор: Доманская, Анна Вячеславовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ

ТЕРМИЧЕСКОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

1.1. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА ТФК

1.1.1. ОКИСЛЕНИЕ ФОСФОРА КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА

1.1.1.1. О механизме окисления фосфора кислородом воздуха

1.1.1.2. Влияние основных параметров процесса на полноту окисления фосфора

1.1.2. ГИДРОТАЦИЯ ОКСИДА ФОСФОРА V

1.1.3. ТУМАНООБРАЗОВАНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТФК
1.2. ОЧИСТКА ТФК.
1.2.1. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ТФК
1.2.2. ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ФОСФОРНОЙ
КИСЛОТЫ
1.2.3. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ФОСФОРНОЙ
КИСЛОТЫ
1.3. ОЧИСТКА ВОЗДУХА ОТ ЩБ.
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА.
3.2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МЫШЬЯКА
с В ТФК
3.2.1. Определение с в кислоте при изменении расхода раствора Иа
3.2.2. Методика определения с в кислоте при изменении времени дозирования Ка.
3.2.3. Определение с в кислоте в зависимости от условий дозирования реагентов
3.2.4. Методика анализа с в кислоте при проведении очистки в аппарате струйного смешения
3.2.5. Определение влияния избытка Н на полноту очистки кислоты от мышьяка
3.3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ДЕСОРБЦИИ Н2Б ИЗ ТФК.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ Н2Б В КИСЛОТЕ.
3.3.1. Исследование десорбции Н методом вакуумирования
3.3.2. Исследование десорбции Н методом барботирования воздуха
3.3.3. Исследование десорбции Н из кислоты с использованием проточной вакуумдесорбционной колонки с провальной решеткой.
3.4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ АБСОРБЦИИ Н2Б ИЗ
ОТХОДЯЩЕГО ПОСЛЕ ДЕСОРБЕРА ВОЗДУХА.
4. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ И
ИНТЕНСИФИЦИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ОЧИЩЕННОЙ ТФК.
4.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ МЫШЬЯКА ИЗ
ТФК В ВИДЕ СУЛЬФИДА
4.1.1. Влияние расхода и времени дозирования раствора Иа на
степень очистки ТФК о п
4.1.2. Лабораторная установка непрерывного действия с аппаратом струйного смешения.
4.1.3. Отделение сульфида мышьяка от кислоты фильтрацией. Оценка фильтрующих свойств суспензии на основе ТФК
4.2. ОЧИСТКА ОТ Н.
4.2.1. Десорбция Н из ТФК
4.2.2. Абсорбция Н из отходящего после десорбера воздуха
4.3. АНАЛИЗ МЫШЬЯКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ
ПРОИЗВОДСТВА ОЧИЩЕННОЙ ТФК
4.4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОВЕДЕННЫХ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. т
4.4.1. Определение ущерба о загрязнения окружающей среды
4.4.2. Определение ущерба от загрязнения земель при внесений в почву удобрений
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Растворимые фосфаты благоприятствуют быстрому развитию молодых всходов, способствуют образованию хлорофилла и ускоряют созревание культуры. Раннее заблаговременное внесение в почву фосфорных удобрений, 7, часто делает растение способным противостоять неблагоприятным климатическим условиям, с которыми оно может столкнуться позднее. Без питания фосфором не может существовать как растительный, так и животный мир. Поэтому фосфор вполне обоснованно можно назвать элементом жизни. Установлено, что биологической альтернативы фосфору не существует, и можно утверждать, что она не появится в обозримом будущем. В отличие от других питательных веществ не происходит естественного кругооборота фосфора в природе в условиях антропогенного воздействия на нее. Поэтому для поддержания и увеличения плодородия почв необходимо внесение в них фосфорсодержащих удобрений во все возрастающих масштабах. Таким образом, стабильное обеспечение фосфорсодержащими удобрениями сельскохозяйственного производства и промышленности сырьем, зависит в первую очередь от состояния фосфатносырьевой базы страны. В настоящее время, фосфатное сырье в Российской Федерации производят на трех предприятиях ОАО Апатит, ОАО Ковдорский ГОК и ООО ПГ Фосфорит г. Кингисепп. Следует отметить, что фосфорную кислоту производят двумя способами термическим и экстракционным. Термический способ дает возможность из любого вида сырья получать высококонцентрированную кислоту, содержащую 9 Р2О5 Н3РО4 при незначительном количестве примесей. Рост масштабов производства фосфорной кислоты определятся как увеличением спроса со стороны традиционных потребителей, так и расширением областей ее применения, 8,9, см. По масштабам потребления фосфорной кислоты первое место занимают минеральные удобрения, второе солевые производства . Важной областью ее применения является изготовление кормовых и пищевых фосфатов, а также и пищевой фосфорной кислоты. На удобрения перерабатывается, главным образом, ЭФК, а в производстве технических солей потребляется преимущественно ТФК. Следует отметить, в ТФК содержание примесей меньше, чем в ЭФК. Однако, концентрация основных токсичных элементов мышьяка и свинца, превышает допустимые нормы. Мышьяк находится в ТФК в виде мышьяковистой кислоты, ПДК которой равна 0, мгм3, класс опасности I, а свинец в виде фосфатов, ПДК которого составляет 0, мгм3, класс опасности И. Наиболее токсичной примесью является мышьяк, поэтому очистка кислоты от данного соединения представляется наиболее важной. Химическая промышленность по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу занимает пятое место, однако воздействие предприятий отрасли на воздушный бассейн в ряде случаев определяется не массой выбрасываемых вредных веществ, а их широким спектром и высокой токсичностью, причем многие вещества являются специфическими для отрасли. По объему образования токсичных твердых отходов в промышленности химическая отрасль третья. В г. Из приведенных данных совершенно очевидно, что химия остается сферой высокого экологического ириска. Одна из основных причин этого наличие в химическом комплексе ряда серьезных проблем структурнотехнологического характера, нерешенность которых существенно ограничивает его экологически устойчивое развитие. Прежде всего это устойчивая тенденция снижения технологического уровня, и изменить ее пока не удается. Большинство предприятий придерживаются в своей инновационной деятельности имитационной, догоняющей стратегии, что не позволяет преодолеть природоемкий и трудоемкий характер отрасли. Рост производства продукции химического комплекса, опирающегося на изношенную технологическую базу, начиная с г. При этом крайне низкими остаются темпы и масштабы решения таких важнейших проблем структурно технологического характера, как перевооружение технической базы отрасли за счет создания экологически чистых безотходных технологий замкнутого цикла на основе энергосберегающих процессов, комплексного использования сырья и вторичных энергетических ресурсов.