1.4.2. Применение концентрированного сырья

Применение концентрированного сырья в проведении ХТП значительно удобнее, потому что снижается стоимость последующей химической переработки и, следовательно, стоимость продукта производства, а также повышается его качество. Применение концентрированного сырья упрощает и удешевляет его переработку – такое сырье способствует интенсификации технологического процесса и экономии топлива. Добываемое сырье обычно не достаточно концентрированное, поэтому перед употреблением его в большинстве случаев обогащают, в результате чего концентрация основного вещества в нем увеличивается.

Обогащение полезных ископаемых, как правило, сложный и дорогостоящий процесс. Но несмотря на дополнительные затраты, связанные с обогащением, оно обеспечивает значительный эффект, который определяется:

1. возможностью расширения сырьевой базы (т.к. вовлекаются в эксплуатацию "бедные" полезные ископаемые;

2. более полным использованием оборудования химических предприятий за счет переработки высококонцентрированного сырья;

3. существенным улучшением качества готовой продукции;

4) значительной экономией транспортных средств (не надо возить пустую

породу).

В процессе обогащения отделяют ценные компоненты от примесей, используя различия в их физических, физико-химических и химических свойствах. Кроме того, в процессе обогащения разделяют сложные смеси на компоненты (фракции). Методы обогащения разнообразны и принципиально различны для твердого, жидкого и газообразного сырья. Для твердых материалов – это гравитационный, электромагнитный и флотационный методы. Жидкие растворы различных веществ концентрируются упариванием растворителя, вымораживанием, выделением примесей в осадок или газовую фазу. Газовые смеси разделяют на компоненты последовательной конденсацией газов при их сжатии (компрессии) и понижении температуры.

1.4.3. Комплексное использование сырья

Комплексная переработка сырья имеет большое значение, потому что исключается накопление отходов, хранение и вывоз которых сопряжены с дополнительными затратами. Все идет в дело, все компоненты сырья. Переходить на комплексную переработку сырья заставляет жизнь: что раньше шло в отходы из-за малого содержания, сейчас идет в переработку. Комплексная переработка сырья увеличивает степень его использования путем утилизации побочных продуктов и отходов и превращения их в полезные продукты, а также совмещением нескольких производств внутри одного предприятия. Например, при конверсии природного газа получают, наряду с водородом (который используется для синтеза аммиака), диоксид углерода, который в процессе синтеза аммиака не применяется. Поэтому обычно совмещают производство аммиака с получением карбамида (мочевины)

2NH₃ + СО₂ СО(NН₂)₂ + Н₂О.

Комплексное использование сырья широко применяется при переработке твердого топлива (угля, сланцев), нефти, руд цветных металлов, горнохимического и растительного сырья. Например, в коксохимической промышленности, наряду с коксом, получают и другие продукты (коксовый газ, смолу), химическая переработка которых позволяет производить многие органические соединения, а также сырье для азотной промышленности.

Наглядным примером комплексной переработки сырья может служить переработка хибинских апатитов:

Апатитовая

руда

Фторапатит

Нефелин

Фосфорная кислота. Сода

Фтористые соли. Поташ

Цемент

Алюминий

Редкие элементы

С развитием техники количество перерабатывающих процессов, в которых преобладающее число содержащихся в сырье веществ может быть использовано, будет расти, поэтому только при комплексном использовании месторождения эти процессы (перерабатывающие) могут быть экономически выгодными. При комплексной переработке сырья мы можем говорить о безотходном производстве, а безотходное производство – это охрана природы.