2. Характеристика джерел сульфо – та нітрогенвмісних викидів чорної та кольорової металургії

Чорні та кольорові метали відіграють в народному господарстві країни надзвичайно важливу роль. Однак, всі відомі технологічні процеси виробництва сталі супроводжуються утворенням великої кількості відходів у вигляді шкідливих газів та пилу, шлаків, шламів, стічних вод, що містять різні хімічні компоненти, які забруднюють атмосферу, воду та поверхню землі

Чорна металургія займає друге місце по загальній кількості викидів в атмосферу галузей промисловостіПереважно викиди складаються з оксидів карбону (67,5 % сумарного викиду в атмосферу), твердих речовин (15,5 %, діоксину сульфуру(10,8%)та оксидів нітрогену(5,4 %).

Основним джерелом забруднення атмосфери викидами металургійних заводів є агломераційне виробництво, виробництво чавуну та сталі. Так виробництво 1 т агломерату супроводжується виділенням 2500 - 4000 м3 газів, які містять 5 - 60 г/м3 пилу, 0,3 - 3% оксиду вуглецю( СО ), 4 - 10% діоксиду вуглецю ( СО₂ ), 12 - 17% кисню( О₂ ), 0,01 – 0,09% ( SO₂ + SO₃ )при малосірчистих та 0,1 – 0,6% (SO₂ + SO₃ )при сірчистих рудах, азот та інертні гази. При виробництві окатишів з 1 м² корисної площі машини виділяються 63 - 69 м3/хв газів, які містять 2,2 - 3,7% діоксиду вуглецю( СО₂ ), 75 - 78% азоту( N₂ ), 15 - 20% кисню( О₂ ), 1,6 - 5,7% водню( Н₂ ), 0,1 оксиду вуглецю (СО ), 0,03 - 0,2 діоксиду сірки(SO₂), 2,5 - 4% пилу.

При виплавці чавуну у варганах на 1 т виплавленого чавуну виділяється 10 – 15 кг пилу,193 кг оксидів карбону, 0,4кг діоксину сульфуру та 0,7 кг вуглеводнів

Конверторне виробництво в процесі продування киснем пов'язано з виносом пилу з відхідними газами в кількості 1,5-2,0% ваги залитого чавуну Концентрація пилу у відхідних газах знаходиться в межах 20-250г/м³ і залежить від системи відводу й охолодження газів та інших параметрів. Хімічний склад конверторних газів при повному доспалюванні оксиду карбону та інтенсивності продування киснем 10м³/с (% за об'ємом) С0₂ - 31, N₂, - 60, О₂ - 9. Крім того, в газі міститься до 100мг/м³ флуору та 10 мг/м³ хлору.

Хімічний склад конверторних газів без доспалювання оксиду карбону. 17% СО₂, 16% N₂, 67% СО. Газ також містить такі компоненти як SO₂ (до 70 мг/м³), Н₂S (до 30 мг/м³), флуор (до 200 мг/м³), хлор (до 20 мг/м³) і до 200г/м³ аерозольних твердих включень.

При пірометалургійній переробці руд та концентратів утворюється значна кількість відхідних сірковмісних газів, для утилізації яких відсутні необхідні технології. Внаслідок цього ступніь вловлювання діоксиду сірки на підприємствах кольорової металургії не перевищує 22,6%.

Виробництво сталі супроводжується виділенням в атмосферу значної кількості газів та пилу.

Таблиця 1.3.

Типовий вміст домішок сталі різних способів виробництва

Вміст домішок, вага %	Спосіб виробництва
	Бесемерівська сталь	Мартенівська сталь	Киснево – конвекторна сталь
S	0,04-0,05 (900)	0,025-0,035 (500)	0,02-0,03 (500)
P	0,06-0,08 (1400)	0,025-0,035 (500)	0,02-0,03 (500)
O	0,01-0,03 (1000)	0,005-0,008 (350)	0,005-0,008 (350)
N	0,01-0,015 (500)	0,003-0,007 (200)	0,002-0,005 (100)
H	0,0003-0,0007 (250)	0,0002-0,0007 (200)	0,0001-0,0005 (150)
O+N+H	(1750)	(750)	(600)
Домішки	(4050)	(1750)	(1610)

Виплавка однієї тонни сталі пов’язана з викидами в атмосферу 40 кг твердих часток, 30 кг діоксиду сірки(SO₂), близько 50 кг оксиду вуглецю (СО). Пил містить сполуки марганцю, заліза, міді, цинку, кадмію, свинцю та інших сполук. При виплавці високо- та складнолегованих сталей в пил, крім оксидів заліза, потрапляють і діоксиди кремнію, сполуки сірки, фосфору, оксиди ванадію, сполуки хрому, нікелю, молібдену, селену, телуру та ін. Кількість газів, що утворюються, і вміст в них твердих часток залежить від способу виробництва сталі, використання кисневого дуття та інших факторів.

Ступінь впливу кольорової металургії на навколишнє середовище аналогічний впливу підприємств чорної металургії.

Щорічно підприємствами кольорової металургії України викидається в атмосферу до 3000 тис.т шкідливих речовин. Забруднення атмосфери підприємствами кольорової металургії характеризується переважно викидами діоксиду сірки (75% від сумарного викиду в атмосферу), оксидів вуглецю (10,5%) та пилу (10,4%).

Щорічно в кольоровій металургії використовується до 1200 млн.м3 свіжої води. Стічні води підприємств кольорової металургії забруднені мінеральними речовинами, флотореагентами, які в більшості своїй токсичні, солями важких металів, сполуками арсену, фторидами, меркурієм, сульфатами, хлоридами тощо.

Потужні комбінати кольорової металургії є домінантними джерелами забруднення грунтових шарів як за інтенсивністю, так і за різноманітністю забруднюючих речовин. Це є наслідком того, що на гірничодобувних підприємствах галузі переважає відкритий спосіб добування мінеральної сировини. Утилізація та використання відходів виробництва залишається однією з головних проблем на підприємствах кольорової металургії.