Күмәнді қалдықтарды көму және залалсыздандыру

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

СОДЕРЖАНИЕ

Күмәнді қалдықтарды көму және залалсыздандыру1

6. 1 Статистикалық мәліметтер1

Технологиялық аспектілер2

Улағыштығы бойынша өндірістік қалдықтардың топтастырылуы2

Сақтау және көму3

ӨҚҚК үйінділеріндегі күмән мөлшері (1954-1996ж) 4

Күшәнді қалдықтарды көму және залалсыздандыру

Құрамында улағыш компонеттері бар таулыкенді, металлургиялық және химиялық өндірістерді үйінділері мен басқа да техногенді қалдықтары сыртқы факторлар әсерінен өзгеріске түсіп, сыртқы ортаға кері әсерін тигізуде. Осымен сыртқы ортаны қорғауға арналған халықаралық ұйымдар мен қозғалыстар ғана емес, сонымен қатар көптеген мемлекеттердің сәйкес мүшелері де мазасызданып отыр. Мысалы: соңғы жылдары АҚШ-та қоршаған ортаны қорғау агенттігі құрамында күшәні бар материалдардың өндірісіне, оларды сақтап, көму қауіпсіздігіне деген талаптарын күшейтіп, осы мәселелері зерттеуге кеңінен мән беріп отыр.

6. 1 Статистикалық мәліметтер

Соңғы он жылдықта жыл сайын жер қойнауының кенінен 70 мың тонна күшән шығарылып отырған. Соның 2. 0 - 2. 5% ғана тұтынуға пайдаланылып, қалған бөлігі қоршаған ортаға түсіп отырған: 7% газ шығарылуымен, 90% қалдықтармен және тағы басқа. Соңғыларының саны 10 тоннаға дейін жетіп, жыл сайын 8-10%-ға өсіп отырған. 1993 жылы құрамында күшәні бар қалдықтар түсті металлургияның барлық улағыш қалдықтарының 90% жуығын құраған. 1985-1992 жылдар көрсеткіштері бойынша бұл салада құрамында 0, 04% As бар 188 миллион тонна күшәнді қалдықтар жиналған. Соның 86, 67% байытатын фабрикалардың 0, 04-0, 59% As концентратты ысырылған бөлігі болып табылады. Бұл бөліктерде күшән табиғи түрінде кездессе де ұзақ уақыт бойы сақталып, қоршаған ортамен байланыста болса химиялық жел мүжілуіне, қышқылдануына түсіп, үлкен қауіптіліктер туғызады. Түсті металлургия зауыттарының қалдықтарындағы күшәннің жалпы мөлшері шамамен 395 мың тоннаны құрайды.

Өскемен қорғасын қалайы комбинатының, Шымкент қорғасын зауытының ашық алаңдарындағы үйінділерде құрамында күшәні бар қалдықтар көптеп жиналып қалған. Оның негізгі 50% ға дейінгі бөлігін кальций арсенат-арсениті құрайды. Құрамында күшәні бар қалдықтар сақталатын болса қоршаған ортаның ластануына және үйінділер эрозиясына әкеліп соғатын әртүрлі сыртқы әсерлерге түседі. Мұндай жағдайларды болдырмау үшін, оларды арнайы орындарда, қабірлерде көму жолдарымен оқшаулау немесе күшәнді тұрақты бір пішінге алмастыру қажет.

Технологиялық аспектілер

Тұрақты күшәнді қалдықтарды технологиялық үрдістер мен басқа да көптеген тәсілдер барысында алуға болады. Бұл бағытта көпвалентті металдар қатарындағы арсенаттардың синтетикалық және термиялық беріктігіне зерттемелер жүргізілен. Күшән құрамына 5% әкт қосқан кезде, оның байытатын фабрикалардың ысырылған бөлігіне жер асты сулары және табиғи суларға ауысуын 200-500 есе төмендетеді. Кальций қышқылымен, карбонатымен, сульфидімен термиялық өңдеу нәтижесінде қалдықтардың ерігіштігін төмендетіп, беріктігін жоғарылату тәсілдері өңделіп, енгізілген.

Әртүлі процестер барысында құрамында күшәні бар берік фазаларды құру, оларды күйдіру, балқыту және сақтау кезіндегі қасиеттерді зерттеу, күшәнді ерітіндіні үйінділі өнімге, негізінен еріткіш пештердің қоқысына көмуге негіз болады.

Күшәнді ангидридті кальций қышқылын және карбонатын күйдірген кезде, олар ауада бір-бірімен әсерлеспейді, ал бұл уақытта Ca:As=1:2 мольдік қатынасындағы кальций гидроқышқылы арцениттерді құрайды. Күшәнді ангидридтің кальцийдің барлық қоспаларымен әсерлесуі:460-550°С кезіндегі-қышқыл мен гидроқышқыл, 740-760°С кезінде кальцит. Көрсетілген мольдік қатынас және 780°С жоғары температурада күйдіру кезінде күшән толығымен кальцийдің берік арсенаттарымен байланысқа түседі. Алынған мәліметтер [1272] статьясының мәліметтерімен сәйкестендіріледі. Қорғасынды еріткіш қоқысының үйіндісіндегі кальций арсенаты силикатының құраушыда бірқалыпты тарап, шыны фазасындағы қатты ерітіндінің берік пішінінде болатындығы [1270, 1271] жұмыстарында белгіленген.

[1284] жұмысында Na О-SiО және CaO- SiО ерітінділерінің жүйесіне As O және As O -ті еңгізгенде қоқысты ерітінділердегі күшәннің қоқыс құрамына, температурасына, ауа төзімділігіне тәуелділігі зерттелген.

[1275-1277] зерттемелерінің негізінде күшәннің газды фазаға ауысуын болдырмаудың практикалық ұсыныстары өңделген. Суда екі апта ұсталғаннан кейінгі күшән концентрациясы 0, 02 мг/л-дан жоғары болмаған.

Бос иондар ертінділерінде кальцийдің болуы бейтарап орталардағы күшән концентрациясының және ауыр металдар қатарының төмендеуіне әкелетіндігін [1306-1308] зерттемелері көрсетті.

Улағыштығы бойынша өндірістік қалдықтардың топтастырылуы

Улағыштық дәрежесі бойынша өндірістік қалдықтардың барлығы 4 класқа бөлінеді. Улағыштық индексін есептеу формулалары:

К = (ШМК) /(S+C Equation. 3 ) (1)

К = lg(ЛД ) /(S+0, 1F+C Equation. 3 ) (2)

ШМК-қалдықта, топырақта болатын улағыш компонентінің шекті мүмкін концентрациясы, мг/кг;

ЛД -тәжірибе жүргізілетін жануарлардың 50% жойылуын тудыратын, летальды доза, мг/кг дене салмағы;

S-суда компонент ерігіштігінің шамасын бөлумен алынатын коэфицент.

С = қалдықтың жалпы салмағындағы улағыш элементтің болуы, т/т;

F- компонент ұшпалылығының коэфиценті. Оның сандық мәні 0-1аралығында.

i - улағыш компоненттің белгіленуі.

Алынған К мәнінің негізінде топтастыру кестесі бойынша берілген қалдық улағыштығының класын анықтайды.

1992 жылы Ресей Федерациямы үкіметінің қаулысы (№632) бойынша қоршаған ортада қалдықтаоды таратқан үшін төлем енгізілген. Төлем мөлшері улағыштық класы бойынша анықталады. Бекітілген нормативтерге сәйкес түсті металлургияның көп тонналы қалдықтары IV класқа жатқызылады. Осыған байланысты [1312-1313] жұмыстарда бақылау органдарының талаптарын практика реалиясымен сәйкестендіру мүмкіндігі жүргізілген.

1 және 2 формулалары бойынша алынатын Кі мағынасының әртүрлі болмауы үшін екінші формуласын

Кі=(ЛД ) i/(S+0. 1F+C ) I

түрінде жазу ұсынылған. Сонымен қатар сіндіргіш салада ұлағыштың IV класы үшін Кі мәнінің жоғарғы шегін бекіту ұсынылған, бұл шектерден асатын Кі мәндерінің қалдықтары үшін ұлағыш емес өндірістік қалдықтар ұғымын енгізу ұсынылған. Нәтижесінде ұлағыштық класы бойынша кі-дің шекті мәндері енгізілген [1312] (6, 1 кесте)

Сақтау және көму

Күшәнді (қоршаған ортадан ) негізгі технологиялық үрдістерге, металлургиялық өндірісті қатыстырмай қоршаған ортадан жекелеуін қамтамасыз ететін негезгі мәселесі оны сақтау және көму болып табылады. Күшәнді қоспаларды траншияда, қабірлерде көмуді ұйымдастыру кезінде қоршаған ортаның ластануын болдырмау үшін, сақтау лрындарының жекеленуін қамтамасыз ететін әртүрлі сүзуге қарсы экрандар ұсынылған:балшықты тығыздау, пленкалы және тоқу материалдары(күл мен бетонның, битумды заттардың қоспалары, сұйық әйнек және т. б) -ал жел эрозиясынан-әртүрлі шөпті жамылғылар [1011, 1314, 1315] . Күшәнді қалдықтарды сақтауға (әртүрлі) цементтелген жер асты қабатын және басқа бетон далған жер асты құралдарын қолдану ұсынылған.

СССР-да және шет елдерде жүргізілген көптеген жұмыстар күшәнді қалдықтарды бетонға енгізумен сақтауға арналған.

Сульфидті-арсенитті компоненттердің сульфат және арсенатқа дейін қышқылдануынан Бетонға сульфидті-арсенитті қалдықтарды енгізу. Оның корроциялануына әкеледі. Бетонды ерітіндінің қатуы кезінде күшәнді компонеттердің кальций серсенитімен бірігуі жүретіндігі физика-химиялық зерттеулермен көрсетілген. Күшән бетон, ак, күл, бентонит әртүрлі комбинациядағы ерігіш силикаттарының қоспалары негізінде жасалынған қатты монолиттерімен су арқылы шайылады. Ерігіштіктің үлкен мәні(15%) цементтің еріген металмен қоспасында белгіленген. Цементтің әртүрлі маркаларын қолдану үйінді массивтерінің қатуы үшін жарамды. Кальцидің арсенат- арсенитті түріндегі Аs-ты 15 % қа дейін енгізу қарапайым клинкер 4-класының бетонымен салыстырғандағы портландцемент бетонының беріктігін жоғарылатады.

Шымкент цемент зауытының 400 маркалы портландцементтен жасалынған бетонының шайылғыштығы мен беріктігін сынаудың оң нәтижелері 1979ж «Гидротүстімет» институтымен алынған. Тәжірибелерде шөгінділердің келесі түрлері қолданылған: гидролитилі, («Североникель» комбинаты, 1, 25%As), пиролюзитті (СУМЗ, 11, 9%As), арсенопиритті (НОР, 4, 9%As), және сульфидті.

Енгізілетін арсенаттар бетонда қандай да бір біріктіріледі құрмай бетон салмағындағы механикалық қоспаны білдіретінін бетонды қоспаларды сынау зерттханалары көрсетті. Сонымен, бетоннан күшәнді шаю дәрежесі оның құрамы мен күмәнді қалдық мөлшеріне байланысты болады. Қазіргі уақытқа дейін бетонды қоспалардағы күшәнді тұрақтандыру механизмі туралы біржақты ойлар жоқ. Мысалы: цементті тас көмірқышқылы коррозиясының механизмі белгілі. Кальций гидроксидінің (РН 12, 4-12, 6) мөлшері көп болған кезде цементті тастың фазалы құрамы тұрақты болады. СО ₂ енуі әк карбонизациясын және екінші ретті химиялық реакцияларды туғызады. РН 9, 4 дейін төмендесе СаСО азайып бетон толық бұзылады.

ӨҚҚК үйінділеріндегі күмән мөлшері (1954-1996ж)

Сипаттамасы

Көрсеткіштер бойынша

Ескерту

ӨҚҚК

ВНИИ - түсті мет

Шығыс - Казнедра

1954 ж

1976 ж

1980 ж

1996 ж

Сипаттамасы: Үйіндідегі күшәнді қалдық салмағы