Введение

Нефтешламы (нефтяные шламы) — это сложные физико-химические смеси, которые состоят из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов металлов, песка) и воды. Соотношение составляющих нефтешлам элементов может быть самым различным.

Нефтяные шламы образуются при проведении таких производственных процессов, как переработка,добычаи транспортировканефти. Данный типотходовпредставляет большую опасность для окружающей среды и подлежит в первую очередь переработке, хотя захоронению по-прежнему подвергается большая часть нефтешламов.

Традиционный способ добычи драгметаллов обогащением руды флотацией сопровождается образованием неиспользуемых остатков, складируемых в виде пульпы в хвостохранилищах. Показана экологическая опасность такого хранения. Кроме того, не используется добытая и преобразованная с большими энергетическими затратами масса рудного тела, содержащая целый спектр неорганических веществ в порошкообразном виде, удобном для технологических операций.

Таблица №1 – Характеристика хвостохранилища.

Вид сырья	Количество тыс. т	Занимаемая площадь, га	Мощность отложений, м	Период эксплуатации, гг
Золото-сульфидные руды	6036,9	15,9	5-15	1934-1997

1. Перегонка нефтешлама

Образовываться нефтешламы могут как в результате естественных контролируемых процессов (например, очистка нефти от примесей и воды), так и от всевозможных аварий (разливов). В последнем случае при позднем обнаружении или масштабной аварии природе может быть нанесён огромный ущерб.

В зависимости от способа образования и, соответственно, физико-химического состава нефтяные шламы подразделяются на несколько групп или видов:

1. Придонные, образующиеся на днеразличных водоёмов после произошедшего разлива нефти.

2. Образующиеся при бурении скважин буровыми растворами на углеводородной основе.

3. Образующиеся в процессе добычи нефти, а, точнее, в процессе её очищения. Дело в том, что добытая из скважины нефть содержит многочисленные соли, выпавшие твёрдые углеводороды, механические примеси (в том числе и частицы горных пород).

4. Резервуарные нефтешламы — отходы, которые образуются при хранении и транспортировке нефти в самых разнообразных резервуарах.

5. Грунтовые, являющиеся продуктом соединения почвы и пролившейся на неё нефти (причиной этого может быть как технологический процесс, так и авария). Этот вид нефтешламов (загрязненных почв) относится к отходам только после размещения в накопителях отходов или на полигонах для переработки отходов.

Углеводородный (нефтяной) компонент нефтешламов может быть представлен различными соединениями, которые в результате длительного хранения, под действием природных сил, могут преобразовываться в другие соединения за счет процессов конденсации, полимеризации, изомеризации.

Таблица №2 – Физико-химические свойства и состав нефтешламов

Название показателя	Значение
Содержание нефтяных фракций, %	до 98
Содержание остаточной воды, %	до 22
Вязкость, мм2/с при 20°С при 50°С	2497–33,4 2694–12,9
Плотность при 20°С, кг/м3	885–988
Содержание, % масс асфальтены смолы парафины	14,1–3,9 44,0–9,5 9,1–3,1
Массовая доля фракций, выкипающих до температуры: 250°С 300°С 350°С 400°С 450°С 500°С	23,5–1,7 34,7–7,5 41,0–14,9 51,9–26,0 59,8–36,3 70,0–46,3

Перегонка (дистилляция) - это процесс физического разделения нефти и газов на фракции (компоненты), различающиеся друг от дру­га и от исходной смеси по температурным пределам (или температу­ре) кипения. 

Основные нефтяные фракции

Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение. Сначала из нее удаляют растворенные газообразные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих углеводородов нефть нагревают. Первыми переходят в парообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом можно собрать отдельные смеси (фракции) нефти. Чаще всего при такой перегонке получают четыре летучие фракции, которые затем подвергаются дальнейшему разделению.

Основные фракции нефти следующие:

1. Газолиновая фракция, собираемая от 40 до 200 °С, содержит углеводороды от С5Н12 до С11Н24. При дальнейшей перегонке выделенной фракции получают газолин (tкип = 40-70 °С), бензин, (tкип = 70-120 °С) - авиационный, автомобильный и т.д.

2. Лигроиновая фракция, собираемая в пределах от 150 до 250 °С, содержит углеводороды от С8Н18 до С14Н30. Лигроин применяется как горючее для тракторов. Большие количества лигроина перерабатывают в бензин.

3. Керосиновая фракция включает углеводороды от С12Н26 до С18Н38 с температурой кипения от 180 до 300 °С. Керосин после очистки используется в качестве горючего для тракторов, реактивных самолетов и ракет.

4. Газойлевая фракция (tкип > 275 °С), по-другому называется дизельным топливом.

5. Остаток после перегонки нефти - мазут - содержит углеводороды с большим числом атомов углерода (до многих десятков) в молекуле. Мазут также разделяют на фракции перегонкой под уменьшенным давлением, чтобы избежать разложения. В результате получают соляровые масла (дизельное топливо), смазочные масла (автотракторные, авиационные, индустриальные и др.), вазелин (технический вазелин применяется для смазки металлических изделий с целью предохранения их от коррозии, очищенный вазелин используется как основа для косметических средств и в медицине). Из некоторых сортов нефти получают парафин (для производства спичек, свечей и др.). После отгонки летучих компонентов из мазута остается гудрон. 

Изучения перегонки донного нефтешлама с отходами флотационного обогащения под воздействием СВЧ поля.

Для изучения влияния отходов флотационного обогащения на перегонку провели 2 опыта без отходов и с отходами флотационного обогащения.

Опыт №1. «Перегонка нефтешлама под воздействием СВЧ поля»