Өндіріс қалдықтарының түзілуі
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.А.Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университеті
Дәрібаев Ж.Е., Құтжанова А.Н.,
Шалабаева Г.С., Турметова Г.Ж., Дәрібаева Н.Г.
ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН АГЛОМЕРАЦИЯЛЫҚ ӨҢДЕУДІҢ
ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
Түркістан – 2009
ӘОЖ 577.4:66.046.44.59
ББК 35+30.606
Ө 46 Дәрібаев Ж.Е., Құтжанова А.Н., Шалабаева Г.С.,
Турметова Г.Ж., Дәрібаева Н.Г.
Ө 46 Өндіріс қалдықтарын агломерациялық өңдеудің физика-химиялық
ерекшеліктері. – Түркістан: 2009. – 212 б.
ISBN 978-601-243-124-7
Монографияда жоғары температурада жүретін үрдістерді химиялық
кинетика теориясы тұрғысынан негіздеу арқылы қалдықтарды өңдеу барысында
алынатын пайдалы өнімге технологиялық параметрлер мен қалдықтар құрамына
енгізілетін компоненттердің әсерлерін зерттеу нәтижелері ғылымға елеулі
жаңалықтар әкелген. Қазақстандағы қорғасын кен байыту және фосфогипс
қалдықтарының қоршаған ортаға, адам денсаулығына әсер етуі мен олардан
агломерациялық технология арқылы құрылыс материалдары - жеңіл бетон
толтырғышын және гипс байланыстырғышы материалын алудың экологиялық, физика-
химиялық ғылыми негіздері анықталған.
Монографияның қарапайым және түсінікті тілде жазылуы, бұл еңбектің тек
химиялық технология және экология саласының мамандарына ғана емес,
университеттің студенттері, магистранттары мен докторанттарына оқулық
ретінде пайдалы бола алады.
ӘОЖ 577.4:66.046.44.59
ББК 35+30.606
Рецензенттер:
Тұртабаев С.Қ. техника ғылымдарының докторы, профессор (ХҚТУ)
Тлебаев М. техника ғылымдарының докторы (ҚазҰТУ)
Тілегенов И.С. техника ғылымдарының докторы, профессор (ТарМУ)
А.Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университетінің ғылыми
кеңесі баспаға ұсынған (Хаттама № 2 22.12.2009 ж).
Ө
ISBN 978-601-243-124-7 © Дәрібаев Ж.Е., Құтжанова А.Н.,
Шалабаева Г.С., Турметова Г.Ж.,
Дәрібаева Н.Г., 2009
МАЗМҰНЫ
БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 5
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... . 6
1 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ ТҮЗІЛУ ЖОЛДАРЫ МЕН ЗИЯНДЫ ЗАТТАРДЫҢ ҚОРШАҒАН
ТАБИҒИ ОРТАҒА ӘСЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ
ТЕХНОЛОГИЯСЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
...
1.1 Өндіріс қалдықтарының түзілуі 9
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.1.1Түсті металлургия қалдықтарының түзілу 9
жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.1.2Фосфор өндірісінің қалдығы – фосфогипстің 12
түзілуі ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2 Өндіріс қалдықтарының құрамындағы зиянды заттардың қоршаған табиғи
орта компоненттеріне және адам денсаулығына әсері ... ... ... ... 19
1.2.1Түсті металлургия қалдықтарының құрамындағы зиянды заттардың
қоршаған орта мен адам денсаулығына 19
әсері ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ..
1.2.2Фосфор өндірісі қалдықтарының қоршаған ортаға және адам
денсаулығына тигізетін зиянды 31
әсерлері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ...
1.3 Өндіріс қалдықтарын агломерациялық күйдіру арқылы
өңдеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... . 38
1.3.1Түсті металлургия қалдықтарын өңдеудің агломерациялық 38
әдісі ... ... .
1.3.2Фосфор өндірісі қалдықтарын агломерациялық күйдіру арқылы қайта
өңдеу ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 43
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
2 ҚОРШАҒАН ОРТАНЫҢ ЛАСТАНУЫН ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН ӨҢДЕУ АРҚЫЛЫ
ЗАЛАЛСЫЗДАНДЫРУ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖАСАУ
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 47
2.1 Түсті металлургия өндірісі дамыған Шығыс Қазақстан өңірінің
экологиялық және климаттық 47
жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2 Фосфогипс сақтау қоймасы орналасқан аудан атмосферасының ластану
шамасын және адам денсаулығына кері әсерлерін анықтау 66
3 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНАН ДАЙЫНДАЛҒАН ТҮЙІРШІКТЕРДІ ЖОҒАРЫ ТЕМПЕРАТУРАДА
КҮЙДІРУ ӘДІСТЕРІ МЕН ӨҢДЕУ
НӘТИЖЕЛЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..85
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... .
3.1 Өндіріс қалдықтарының құрамы мен 85
қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.2. Өндіріс қалдықтарынан дайындалған түйіршіктерді термиялық пеште
және агломерациялық қондырғыда күйдіру 90
нәтижелері ... ... ... ... ... ... ..
4 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНАН ДАЙЫНДАЛҒАН ТҮЙІРШІКТЕРДІ КҮЙДІРУДІҢ
ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ФИЗИКА-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН
ЗЕРТТЕУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..100
... ... ... ... ... .
4.1 Өндіріс қалдықтарынан дайындалған түйіршіктер құрамындағы қатты
отынның жану кинетикасын 100
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.2 Фосфогипсті қабатты күйдіру 113
кинетикасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.3 Агломерациялық пеште күйдірілген аглопоритті
рентгендифрактометрлік 128
талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... .
4.4 Фосфогипсті рентгендифрактометрлік 147
талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.3 Аглопорит қиыршықтарының физика-техникалық қасиеттерін
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 154
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..
5 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН КҮЙДІРУДІҢ ӨНДІРІСТІК СЫНАМАЛАРЫ
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .168
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... .
5.1 Қалдықтардан аглопорит қиыршағын алудың өндірістік
сынамалары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16 8
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
5.2 Ұсынылған технологияның экологиялық 173
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... .. ... ...
5.3 Фосфогипсті өндірісте 181
алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ...
6 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН ЗАЛАЛСЫЗДАНДЫРУДЫҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ЭКОНОМИКАЛЫҚ
ТИІМДІЛІГІ ... ... ... ... ... ... ... 186
6.1 Зырян кен байыту кешенінің қалдықтарын залалсыздандырудың
экономикалық 187
тиімділігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... .
6.2 Фосфор өндірісі қалдықтарын өңдеудің экономикалық 191
тиімділігі ... ... .
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... 195
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... 198
БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
τ – уақыт, мин;
Т – температура, К (ºС);
К – химиялық реакция константасы;
Еакт – активтендіру энергиясы, кДжмоль;
V – көлем, м3с;
∆G – Гиббс энергиясы;
МПа – қысымның өлшем бірлігі;
АЛИ – атмосфераның ластау индексі;
ВНИИСтром – бүкілодақтың құрылыс материалдары институты;
НИИстром құрылыс материалдары ғылыми зерттеу институтының
проектілері проектілері;
ШРК шектік рауалы концентрация;
ҮМЗАҚ Үлбі металлургия зауыты акционерлік қоғамы
ҚТҚ _ қатты тұрмыстық қалдықтар
ӨТМК АҚ _ Өскемен титан-магний комбинаты акционерлік қоғамы
ШҚО _ Шығыс Қазақстан облысы
ҚМЖ _ қолайсыз метео жағдай
ТМК ААҚ _ Титан-магний комбинаты ашық акционерлік қоғамы
ЗКБК _ Зырян кен байыту кешені
Казцинк АҚ _ Казцинк акционерлік қоғамы
ӨМК АҚ Өскемен металлургиялық комбинаты акционерлік қоғамы
ШҚГМО _ Шығыс Қазақстан Гидрометеорологиялық орталығы
ЖШС _ жауапкершілігі шектеулі серіктестік
ГЭК _ Гидроэнергокомбинат
ГЭС _ Гидроэлектростанция
НДФЗ АҚ-ы Жаңа фосфор зауыты акционерлік қоғамы
ЭФҚ Экстракциялық фосфор қышқылы
АҚШ Америка Құрама Штаттары
ТМД Тәуелсіз мемлекеттер достастығы
ХМИ Химия металлургия институты
КазХТИ Қазақ химия және технология институты
МШКӨ ҰО Минералды шикізаттарды кешенді өңдеу ұлттық орталығы
КІРІСПЕ
Қазақстан Республикасындағы экологиялық дағдарыстың қауіпті
көріністерінің біріне аймақтың техногенді ластануы жатады. Еліміздегі
экологиялық жағдайдың нашарлауы себептерінен, ауа, су және жер қорлары
қоршаған орта сапасына қойылатын экологиялық нормативтерді
қанағаттандырмай, табиғат бұрын-соңды болмаған күйзелістерге ұшырап
отыр[1]. Болжам бойынша экологиялық жағдайдың нашарлауы халықтың
денсаулығына залалын тигізумен қатар, әлеуметтік қиындықтар туғыза отырып,
халық шаруашылығындағы тұрақты дамудың бірнеше бағыттарының тежелуіне
әкеліп соқтыруы мүмкін.
ҚР Конституциясының 38-бабында ҚР азаматтары табиғатты сақтауға және
табиғат байлықтарына ұқыпты қарауға міндетті - делініп көрсетілгенімен,
оның іс жүзінде орындалу деңгейi әлі де төмен [2]. Себебі, Қазақстанның
көптеген аудандарындағы қоршаған ортаны қорғау және табиғат байлықтарын
үнемдеу мәселелеріне деген немқұрайлылық – адамзат баласының экологиялық
білімінің кем соғып тұрғандығын байқатады.
Қоршаған ортаны негізгі ластаушы көздерге түсті металлургия, химия
өнеркәсіптері, жылу энергетикасы, машина жасау және металл өңдеу
өнеркәсіптері жатса, соның ішінде түсті металлургия қалдықтары сандық
мөлшері жөнінен алдыңғы қатардан орын алады. Қазіргі таңда Қазақстандағы
тау-кен өндірісі қалдықтарының мөлшері 20 млрд. т. шаманы құрайды. Шектен
тыс мөлшерде жер бетінде сақталынып тұрған мұндай қалдықтар жерді
рекреациялық мүмкіндігінен айырады. Егер экологиялық және экономикалық
тұрғыдан тау-кен шикізаттарын рационалды түрде пайдаланып, оларды өңдеуді
қалдықсыз технология арқылы жүзеге асырса, нәтижесінде қоршаған табиғи
ортаның ластануы әлдеқайда азайған болар еді.
Қазақстан Республикасының экологиялық кодексінің 288-бабы
1-тармағында шаруашылықпен айналысу үрдісінде қалдықтар түзетін
жеке және заңды тұлғалар олармен жұмыс істеу шараларын көздеуге,
экологиялық және санитарлық-эпидемиологиялық талаптарды сақтауға және
қалдықтарды кәдеге жарату, залалсыздандыру және қауіпсіз жою жөніндегі іс-
шараларды орындауға міндетті екендігіне баса назар аударған [3].
ҚР Жер кодексінің 140-бабының 1-пунктінде жер учаскелерінің
меншік иелері мен жер пайдаланушылар жерді құнарсызданудан және
шөлейттенуден, су және жел эрозиясынан, селден, су басудан, батпақ-танудан,
қайталап сортаңданудан, құрғап кетуден, тапталудан, өндіріс пен тұтыну
қалдықтары мен химиялық, биологиялық, радиоактивті және басқа да зиянды
заттармен ластанудан, бүліну процестерінен қорғауға міндетті делінсе, ал
сол құжаттың 2-пунктінде жердің тозуын болдырмау, топырақтың құнарлылығын
және ластанған аумақтарды қалпына келтіру мақсатында, ауыл шаруашылығының
тозған алқаптарының химиялық, биологиялық, радиоактивті және басқа да
зиянды заттардың рұқсат етілген мөлшердегі және олардың әсер деңгейінің
белгіленген нормативтерінен артық ластанған, өндіріс және тұтыну
қалдықтарымен, қалдық сулармен ластанған жердің, карантиндік зиянкестер мен
өсімдік аурулары тараған жердің топырақ құнарлылығын қалпына келтіру мүмкін
болмаған жағдайларда ҚР Үкіметі белгілейтін тәртіппен жерді сақтап қалу
көзделеді [4].
Осы жағдайларға терең үңіле отырып, табиғи қорларды тиімді пайдалану,
қалдықтарды қалдықсыз технологиямен кешенді түрде өңдеу, ең бастысы
экологиялық білімді дамыту маңызды шешім болып табылады [5, 6].
Өкінішке орай, қалдықсыз технологияға біртіндеп көшудің маңыздылығы, әрі
тиімді екендігін біле тұра, күні бүгінге дейін мұндай технологияны
біртіндеп өндіріске енгізу бағдарламалары іске аспай, бұл проблеманы
қоршаған ортаны залалсыздандыру мақсатымен ұштастырып жүзеге асыру жолында
үлкен қиындықтар туып отыр. Себебі бұл сала, қазіргі кездегі экономикалық
қиыншылықтарға байланысты кешеуілдеп жатыр.
Ғылыми-зерттеу жұмысы А.Ясауи атындағы ХҚТУ Экология және химия
кафедрасының Өндірiстiк экология ғылыми-зерттеу лабораториясында
жүргізілді. Ғылыми жұмыстың мақсаты –республика-мыздың едәуір жер көлемін
алып жатқан, Қазақстанда экологиялық тұрғыдан көрсеткiшi ең төменгi
деңгейдегі Өскемен қаласында орналасқан Казцинк АҚ, өнеркәсібінiң және
Жамбыл қаласындағы Минералды тыңайтқыштар зауытының бірнеше млн тоннаны
құрайтын қалдықтарын агломерациялық технологиямен залалсыздандыра отырып,
олардан жылу сақтағыш материал мен жеңіл бетон жасауға жарамды құрылыс
материалы – аглопорит қиыршағын және гипс байланыстырғышы материалын алу
болып табылады. Ғылыми жұмыстың зерттеу нысаны ретінде бастапқы мақсатта
Шығыс Қазақстан облысының Зырян қаласындағы кен байыту комбинатының қалдығы
пайдаланылды. Себебі кен байыту қалдығының құрамында түсті металдармен және
күкірттің көп мөлшерде болуына байланысты, оны агломерациялық әдіспен
өңдеуге қатысты зерттеу жұмыстарына ешқандай көңіл бөлінбегендігі әдеби
шолу жұмыстарының қорытындысынан байқауға болады.
Қазақстан республикасы Үкіметінің 2006-2008 жылдарға арналған
бағдарламасына сәйкес, тұрғын үй құрылысын дамыту проблемаларын кешенді
шешу, тұрғын үй қорының сақталуы мен тиімді пайдаланылуын және іске
қосылуын арттыру, қазіргі заман талабына сай тұрғын үй-коммуналдық сала
құру көзделген. Сонымен бірге, тиімді және экологиялық таза құрылыс
материалдарын шығаруды одан әрі дамытуды және олардың өндірісіне жаңа
технологиялар енгізуді ынталандыру жөнінде шаралар қабылдау мәселелері
қарастырылған да, онда халықтың әлеуметтік қорғалмаған топтары үшін
коммуналдық тұрғын үйді пайдалануға беруді өмірге енгізу және республикалық
бюджеттің кредиттік қаражаты есебінен қол жеткізуге болатын тұрғын үй салу
көзделген [7].
Өскемен қаласы бойынша бұрын қабылданған – Экологиялық жағдайдың
жақсаруы бөлімі мен 1998-2000 жылдарға арналған Шығыс Қазақстан облысы
дамуының стратегиялық жоспары; 2002-2005 жылдар аралығында ШҚО табиғат
ресурстарын тиімді пайдалану мен қорғау бағдарламасы; 2001-2005 жылдарға
арналған Өскемен қаласындағы қоршаған ортаны сауықтыру бағдарламасы
сияқты табиғат қорғау шараларының орындалуы Өскемен қаласындағы
өндірістік өнім көлемінің өсу талабындағы экологиялық жағдайды
тұрақтандыруға мүмкіндік беруді көздейді [8].
Зерттеу жұмысының келесі бөлігінде гипс байланыстырғышы материалын алу
үшін, Тараз қаласындағы фосфор өндірісінің қалдығы фосфогипс пайдаланылып,
оны агломерациялық әдіспен күйдірудің физика-техникалық параметрлері
анықталды.
Зерттеу жұмысының нәтижесінде алынған аглопорит қиыршағы мен гипс
байланыстырғышы материалы Оңтүстік Қазақстан облыстық санитарлық-
эпидемиологиялық сараптау орталығына токсикологиялық және радиологиялық
зерттеулерге беріліп, токсикологиялық және радиологиялық көрсеткіштерге
сәйкес материалдардың қоршаған ортаға және адам денсаулығына зиянды
әсерінің жоқтығы дәлелденді.
Сондықтан, қоршаған ортаның зиянды заттар мен өндірістік қалдықтармен
ластануына бекітілген жыл сайынғы лимиттерді таратудың және тұтынудың
рұқсаттық жүйесі мен мекемелердегі экологиялық бағдарламалардың орындалуын
үздіксіз қадағалауды іске асыруды жетілдіре отырып, Қазақстандағы
өндірістің ұзақ жылдар бойы қарқынды жұмыстары нәтижесінде түзіліп,
жинақталған өндірістік қалдықтарды залалсыздандыру мен оларды қәдеге
жаратуды тиімді, әрі қарапайым агломерациялық технологияны қолдана отырып,
қайта өңдеудің физика-химиялық ерекшеліктері монографияда жан-жақты
қарастырылуы – ғылыми, экологиялық және экономикалық тұрғыдан аса өзекті
мәселе болып табылады.
1 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ ТҮЗІЛУ ЖОЛДАРЫ МЕН ЗИЯНДЫ ЗАТТАРДЫҢ ҚОРШАҒАН
ТАБИҒИ ОРТАҒА ӘСЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ
1.1 Өндіріс қалдықтарының түзілуі
1.1.1 Түсті металлургия қалдықтарының түзілу жағдайы
Қазіргі күнгі өте өзекті экологиялық басты мәселелердің көпшілігі
өндірісте түзілетін қатты, сұйық және газ тәріздес қалдықтардың
атмосфералық ауаға экологиялық норматив талаптарын сақтамай шығарылуы
себептерімен тікелей қатысты болып отыр. Мұның салдары тірі ағзалардың
табиғи бейімделуіне және келешек ұрпақтың денсаулығына аса қауіпті болып
табылады [9]. Сондықтан, мұндай қалдықтар өсімдіктер мен тірі ағзалар үшін
өте улы токсикологиялық зат болып есептелінеді. Ал, оларды экологиялық
тұрғыдан зерттеу - қоғамның ғылыми-техникалық дамуын одан әрі жетілдіруі
жолындағы басты мақсаттардың бірі.
Атмосфераны ластаушы заттардың ағзаларға әсерін байқау үшін жүргізілген
ғылыми зерттеулер бойынша, атмосфералық ауадағы аз мөлшердегі улы
қоспалардың концентрациясы адам денесін әлсіретіп, ағзаны бірден
тітіркендіруі себепті, адамдар арасындағы аурушаңдықты ұлғайтатындығын
көрсетеді [10, 11].
Өндіріс қалдықтары арнайы қалдық сақтау қоймасында сақталынып тұрғанына
қарамастан, олар желдің әсерінен атмосфералық ауаға көтеріліп, қоршаған
табиғи ортаға кері әсерін тигізуде. Қалдық сақтау қоймаларындағы қалдықтар
ұзақ сақталған сайын, абиотикалық факторлар: қар және жаңбыр сулары арқылы
қоршаған орта компоненттерін ластайды.
Республикамыздағы кен өндіру, металлургиялық өндірістердің дамуы
қоршаған табиғи ортаның ауыр металдармен және уытты химиялық зиянды
заттармен ластану деңгейін арттырып отыр. Қазіргі кезде ұзақ жылдар бойы
геологиялық зерттеу жұмыстарымен, кендерді өңдеу жұмыстарымен айналысқан,
сондай-ақ, құрылыс саласы мен химиялық-металлургиялық өндіріс орындарының
іс-әрекетінің нәтижесінде техногенді бүлініп келген жерлердің ауданы 172,0
мың га-ды құрап отыр [12].
Қазақстан территориясында Қостанай, Қарағанды, Ақтөбе, Шығыс Қазақстан,
Павлодар, Жамбыл, Батыс Қазақстан және Атырауда орналасқан көмір, қара
металл, фосфориттер мен бораттар өндіру өндірістерінен шығарылып
жинақталған қалдықтардың көлемі 21,8 млрд м3-қа жетіп, 25 мың га жерді алып
жатыр. Кен өндіру өнеркәсіптерінің қарқынды іс-әрекетінің нәтижесінде
техногенді ландшафттардың пайда болуы мен биосфераның бір бөлігі болып
табылатын топырақ-өсімдік жамылғысының жойылуы күннен-күнге болса да артып
барады [13].
Тау-кен шығару және өндіру жұмыстары барысында түзілген қалдықтар әсер
ету аумағында жағымсыз гидрогеологиялық және геохимиялық өзгерістер
туғызады, топырақтың, су қоймаларының және ауа бассейнінің қарқынды
ластануын қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, қалдықтар ауыл шаруашылығы және
орман шаруашылығын баланстан шығаратындай жердің едәуір үлкен ауданын алып
жатады (қазірдің өзінде шамамен 24 мың га) [14].
Қазірдің өзінде, шикізаттың тек ¼ бөлігі соңғы өнімге айналып, қалған
мөлшері қалдықтарға, көбінесе, улы қалдықтарға айналуда. Өйткені, минералды
шикізаттарды қазып шығару, байыту және технологиялық өңдеу үрдістерінде
металдардың 65-75 %-ы қалдықтармен бірге жинақталады. Демек, қалдықтардың
құрамындағы компоненттердің мөлшері табиғи шикізат құрамымен салыстырғанда
техногенді қалдықтардың құрамында өте жоғары болады [15].
Қазақстан Республикасының түсті металлургиясының кәсіпорындары
орналасқан аймақтарда атмосфераға 502,9 мың т шамасында зиянды заттар
шығарылады, оның 97 %-ы газдар (газдардың 98 %-ы күкірт тотықтары), қалғаны
мыс, мырыш, қорғасын, мышьяк, сынап, күкірт қышқылы, фторлы сутек және
т.б., ал ашық су көздерін негізгі ластаушылар – мыс және мырыш болатын
71,21 млн. м3 ақаба сулар болып келеді. Бір ғана Шығыс Қазақстанда қатты,
сұйық және қоймалжың түрде 18517,9 мың т уытты қалдықтар жинақталған [16].
Мұндай көрсеткіштер жыл сайын өспесе, төмендемейді. Өйткені, қалдықтар
қоймасына қойылатын тиісті экологиялық іс-шараларды жасауға мүмкіндік жоқ.
Бұл экономикалық мәселелерге байланысты, яғни қаржы мәселесіне орай кейінге
қалдырылып келеді.
Шығыс Қазақстан облысы өндіріс орындарына қаныққан аймаққа жатады. Мұнда
салыстырмалы түрде аз территорияда түсті металлургия, атом-өнеркәсіптік
және сирек металды кешендер, жылу энергетикасы, транспорт, тамақ
өнеркәсіптері мен тұрмыстық шаруашылықтар орналасқан. Ұзақ жылдар бойы
антропогендік әсерлердің салдарынан Шығыс Қазақстан облысының экологиялық
жағдайы елеулі өзгеріске ұшыраған аймаққа жатады. Әсіресе, қоршаған табиғи
ортаның негізгі ластаушы – техногенді көздер болып табылады [17].
Қазақстанның 2004-2015 жыл аралығындағы "Экологиялық қауіпсіздік
тұжырымдамасында" Қазақстанның жаңа мемлекеттік экологиялық саясаты
жөніндегі ережелер қарастырылып, онда бүгінгі қоғам мен экономиканы
экологиялық қауіпсіздік тұрғыдан дамыту жолдарын көздеп, өмір сүруді
экологизацияландыру заңдылықтарына бағындыру қажеттігі туралы айтылған
[18]. Себебі тек қана Қазақстан ғана емес, барлық мемлекеттер әлеуметтік-
экономикалық дамудың салалық және аймақтық бағдарламаларын жетілдіру үшін,
алдымен, экологиялық қауіпсіздікті қарастыруды көздейді.
Қазіргі кезде тұрғын үй құрылысы қуысты толтырғыштарды қолдану арқылы
жасалынған жеңіл бетондарды көптеп пайдаланады. Өзіндік қасиеттеріне
байланысты қуысты толтырғыштарды пайдаланудың төмендегідей ерекшеліктерін
атап көрсетуге болады: конструкциялық монтаж бен транспортқа кететін
шығынды азайтады, бетон конструкциясының жылу сақтағыш қабылетін арттырады,
тұрғын үй салуға кететін уақыт мерзімін азайтады [19].
Қазақстанда жеңіл бетон жасауға қажетті қуысты толтырғыштар негізінен
жақын маңда орналасқан шетелдерден тасымалданады. Құрылыс материалдарын
алыстан тасымалдау тұрғын үй салуға қажетті қаржылай шығынды арттырады. Ал,
бүгінгі күні Қазақстанның өзінде аракідік шығарылып жатқан жасанды қуысты
толтырғыштардың басым бөлігі керамзит шағалын алуға бағытталған. Оның басты
кемшілігінің бірі – айналмалы пеште жоғары температурада ісінетін қасиеті
бар топырақты шихтаға қосу арқылы күйдіру барысында, табиғи шикізат пен
отынның көп жұмсалатындығында.
ХХ ғасырдың 80-жылдарының соңында тау-кен байыту және металлургиялық
қатты қалдықтардың мөлшері 5,5 млрд. тоннаға дейін жеткен. Сол кездердегі
ғылыми зерттеулер нәтижелері бойынша, тау-кен байыту және энергетикалық
өндірістері қалдықтарынан байланыстырғыш материал – цемент алуға және жеңіл
бетон толтырғышы – аглопорит алуға болатындығы анықталған [20].
Республика өндірісінің базалық профильді салаларының біріне түсті
металлургия, оның ішінде қорғасын, мырыш, мыс, глинозем, барит және т.б.
өндірістер жатады. Тауар өнімі ретінде Менделеев кестесінің 52 элементі
және олардың негізіндегі 70-тен аса қосылыстары алынады.
Қазақстанда өндірілетін түсті металдар шет елдерде кең сұранысқа ие және
әлемнің 30-дан астам елдеріне экспортқа шығарылады.
Қазақстанның жер қойнауын жоспарлы түрде зерттеуге Қ.И.Сәтбаев,
М.П.Русаков, А.П.Буров және ауыр металл өндірісін Г.К.Орджонкидзе зерттеу
негізінде елімізді түсті металлургия қорларына бай елдердің қатарына
кіргізуге атсалысты [21].
Қазақстан металлургиялық өндірісінің номенклатурасында отандық әскери
техниканы дамытуда өте маңызды жоғары маркалы металдардың үлесі арта түсті.
Молибден және вольфрам өнімінің, металдық сурьма, висмут, таллийдің
өндірісі іске қосылды. Соғыс жылдарында республикада 25 шахталар мен
карьерлер, 11 байыту фабрикалары, соның ішінде шығыс-Қоңырат, Мырғалымсай
кен орындары, Текелі қорғасын-мырыш комбинаты, Белоусова, Березовск байыту
фабрикалары пайдалануға берілді және 1941-45 жылдары Қазақстан молибден
концентратының 50 %-ын, қорғасынның 80 %-ын, вольфрам және қалайы
концентраты, мыс, алтын, сондай-ақ, басқа да түсті металдардың басым
бөлігін соғысқа жіберіп отырды.
Ұлы Отан соғысының жеңісінен кейін түсті металлургияны ары қарай дамыту
үшін, мықты шикізат базасын қалыптастыру қажет болды. Өте қысқа уақыт
аралығында Жезқазған кен орнында, Зыряновск карьерінде, Ертіс және
Белоусовка кенорындарында шахталардың құрылысы жүргізіліп, Николаевка мыс-
мырыш кен орны меңгеріліп, Қоңырат кенорны реконструкцияланды. Жайрем,
Жезқазған және Қарағайлы кен байыту комбинаттары пайдалануға берілді.
Өскеменде 18 ай ішінде Алтай полиметалл кендерін өңдеу өндірістерінің
технологиялық тізбегіндегі аяқтаушы сала болып табылатын қорғасын зауыты
салынып, іске қосылды. Шымкент қорғасын зауытының жұмысының тоқтаусыз
жүргізілген түпкілікті реконструкциясы еңбек өнімділігін 20 %-ға
арттырғанда, жалпы өнімділікті 1,5 есеге арттыру мүмкіндігін туғызды. Ірі
технологиялық іс-шаралардың бірі – Өскемен қорғасын-мырыш комбинатында
оттегіне бай ауамен үрлеу арқылы, концентратты күйдіру арқылы қондырғының
өнімділігін 3-4 есеге және мырышты бөліп алуды 3-4 %-ға арттырып, күкірт
қышқылының өнімділігін жоғарылатты.
Бірқатар министрліктердің шешімімен 1954 жылы Өскемен титан-магний
зауытының құрылысы басталды. Өскемен титан-магний комбинатында жаңа жоғары
эффективті аппараттар мен магний мен хлор өндірісінің жаңа технологиясы
жасалды.
Республикада түсті металлургияның дамуы өте жоғары қарқында болды. 1958
жылы Жезқазғанда 6 шахта, Өскемен қорғасын-мырыш зауыты, Гүлшат кен орны,
Қорғасын және Қосайғыр-Ақжал қорғасын-мырыш кен орындары, Қарағайлы кен
орны, Белогорск кен-байыту комбинаты, Торғай кен орны және т.б. іске
қосылды.
Сульфидті шикізатты өңдейтін барлық металлургиялық зауыттарда
технологиялық газдардан күкірт қышқылын өндіру ісі қолға алынды. Екіншілік
жылу ресурстарын қолдану ісі де кең масштабта іске аса бастады.
Қазақстанның түсті металдарының сапасы өте жоғары болып саналады.
Өскемен мырышы, Балхаш пен Жезқазған мысы Лондондағы металдар биржасында
сапаларының өте жоғары болғандықтарына байланысты эталон ретінде тіркелген.
Дегенмен, жоғары қарқынмен жұмыс істеп келген өндіріс орындарының жылына
бірнеше мыңдаған т қалдық шығаратындығы да, шығарылған қалдықтардың
қоршаған табиғи ортаға тигізетін зардабы да орасан зор. Сондықтан,
өндірістік қалдықтарды агломерациялық жолмен өңдеу арқылы залалсыздандырып,
оларды кәдеге жарату өзекті мәселені құрайды.
1.1.2 Фосфор өндірісінің қалдығы – фосфогипстің түзілуі
Қоршаған ортаны қорғау министрлігінің мәліметтері бойынша қазіргі таңда
Қазақстанда пайдалы қазба кендерін өндірудің қарқынды жұмыстарының
нәтижесінде ашылған жыныстардың, шлактардың және де басқа екіншілік
шикізаттардың (қалдықтардың) 20 млрд. т шамасы жинақталған, оның ішінде 17
млрд.т-дан астамы тау-кен өндірісі қалдықтарының (14,7 млрд.т ашылған
жыныстар, 39,5 млн. т баланстан шыққан кендер, 218,5 млн. т байыту
фабрикаларының қалдықтары 234,6 млн. т металлургиялық және фосфортекті
шлактар) үлесіне тиесілі [22, 23].
Қалдық сақтаушы және техногенді минералдық қорларды жинақтаушы
орындардың орналасқан ауданы 22 мың га-дан астам жерді алып жатыр. Түсті
металлургия өнеркәсіптерінен шығарылған өндірістік уытты қатты қалдықтардың
көлемі – 5,2 млрд. т-дан жоғары.
Қазіргі кезде Қазақстан аумағында фосфориттердің ірі кен орындары
орналасқан. Оларға Қаратау фосфоритінің кен орындары мен Ақтөбе фос-форитті
бассейні жатады. Бұрынғы Одақта фосфат шикізаттарының негізгі көзі Хибин
апатит-нефелин кен орны болатын. Фосфат кенінің қоры Ресейде (59,4%),
Қазақстанда (36,2%) және Эстонияда (4,4%) шоғырланған [24].
Фосфат кенін жіктеу – табиғи фосфатты өңдеудің техникалық және
экономикалық тиімділігін анықтауға мүмкіндік береді. Фосфоры бар
шикізаттарды генетикалық типтеріне қарай жіктеуге болады, олар апатиттер
және фосфориттер болып екіге бөлінеді. Апатиттер – вулканнан туындаған, ал
фосфориттер – қалдықтан туындаған шикізаттар болып есептелінеді. Апатиттер
мен фосфориттердің минералдық құрамындағы өзгешеліктер осымен
түсіндіріледі. Апатиттерде фосфор апатиттік топтардың минералдары түрінде
3Са3(РО4)2СаХ2 (жалпы формула түрінде) болады, мұнда Х–фтор, су тотығы тобы
немесе хлор болуы мүмкін. Апатит кендеріне құрамына фторлы апатиттен басқа
фосфаты жоқ қосындылар да кіреді. Олардың ішінде нефелин
3Na2O∙K2O∙4Al2O3∙9SiO2 басым. Апатиті бар кендер апатитті - нефелинді,
апатитті - магнетитті болып екі түрге бөлінеді.
Елімізде фосфат тыңайтқыштары мен кәдімгі фосфор өндіруге қажетті табиғи
минералды шикізаттарының мол қоры Оңтүстік Қазақстан облысында және Жамбыл,
Қаратау алаптарының жер қойнауында шоғырланған. Ені 25-30, ұзындығы 120-130
шақырымдық аумақта 50-ге жуық кеніштің жалпы қоры 4 млрд. т-дан
асады. Онда, пайдалы Р2О5 – фосфор пентаоксиді қосылыстары бойынша 1 млрд.т-
дан астам байлығы бар кен орны анықталып, зерттелген. Бұл қор негізінен
алаптың ірі алты кен орындарында жинақталған. Фосфориттердің баланстағы
қорының 75 %-ы фосфор саласында қолдануға жарамды, олар Қаратау, Ақсай,
Түйесай, Жаңатас, Шолақтау, Көкжон, Көксу сияқты кен орындарында кездеседі
[25].
Қаратау бассейнінің кен орындарындағы фосфоритті кендердің құрамы мен
сапасы минералдардың – фосфориттер, кремнезем және карбонаттарға
байланысты да тұрақты болмайды. Бұл жағдай қалдықтардың мөлшерінің
көбеюіне жағдай жасайды [26-29].
Зиянды қалдықтардың пайда болуының басты себептерінің бірі – Қаратау
алабы фосфориттерінің химиялық және минералдық құрамы жағынан тұрақсыз
болуымен қатар, оның ішінде түрлі балластты жыныстары бар қиын байытылатын
шикізатқа жатқызылуымен түсіндіріледі. Қазіргі кезде өндірісте қиын байитын
фосфориттерді байытудың жүзеге асырылып жатқан әдістері жоқ. Бұл оның
генезисінің табиғатымен: алаптың көптеген кен орындарының фосфориті бар
қабаттарының құрылымымен, фосфорымен байытылған тау және цементтік
жыныстармен, кварцпен, фосфатты кендерде минералды жыныстардың тығыз
болуына байланысты. Мұның бәрі кеннің пайдалы жағын балластан толық айырып
алуды қиындатады. Мұндай шикізат алдын-ала толық термоөңдеуден өткізуді
талап етеді. Слюдалы минералдардың, төменгі температурадағы кварцтың болуы
кесектелген фосфориттердің термиялық және динамикалық мықтылығын күрт
төмендетеді. Мұның өзі кенді өндіру және тасымалдау кезінде қалдықтардың
елеулі фосфаттық ұсақ-түйек (48 %) түрінде қалдықтардың пайда болуына
әкеліп соқтырады, ол толық пайдаға аспай зауыттың аумағында орналасқан
қалдық сақтағыштарға тасталынып, қоршаған ортаның ластаушы көзіне айналады
[30].
Фосфоритті кендерді өндіру және өңдеуден кейінгі қалған қалдық
техногенді қалдықты тиімді пайдалану – қоршаған табиғи орта үшін де
пайдалы, әрі тиімді болып табылады. Тау-кен өңдеу өндірісі, соның ішінде
фосфор өндірісінің өнеркәсіптері жер қойнауынан үлкен мөлшерде пайдалы
қазбаларды қазып алып, оның тек аз бөлігін ғана (10-15 %) пайдалы шикізат
ретінде пайдаланып, ал негізгі бөлігі қалдық жинақтаушы орындарда үлкен
аудандарды алып жатады.
Фосфор өндірісі – еліміздің негізгі өндіріс секторларының бірі және
оның экономикалық потенциалында маңызды орын алады.
Фосфатты тыңайтқыштарға деген әлемдік сұраныс үздіксіз артып келеді. Ол
жылына шамамен 500-600 мың т-ны құрап отыр. Мұндай фосфатты тыңайтқыштарға
аммофос, нитроаммофос және суперфосфат жатады. Фосфатты тыңайтқыштарды
негізгі өндірушілерге Ресей, АҚШ, Қазақстан және Өзбекстан мемлекеттері
кіреді.
Өнеркәсіптерде фосфориттерді электротермиялық өңдеу жұмыстары
жүргізіледі. Осы өңдеудің негізінде кремний қос тотығы қатысында көміртегі
мен кальций фосфаты тотығуына негізделген фосфордың электровозгонкасы
жатады.
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 5CO + P2 – 32,5 ккал
(1)
Кремнийдің қос тотығы кальций фосфатының тотығуын, төмен температуралы
балқыманың пайда болуын жылдамдатады да, реакция химизмі мен балқыманың
созылғыштығына әсер етеді. Фосфатты шикізатты кварциттермен шихталағанда
қышқылдылық модулін 0,78-0,9 аралығында болуын қадағалау қажет. Қышқылдылық
модулі қышқылдық тотықтардың негіздік тотыққа қатынасымен (SiO2 : CaO)
есептеледі [31].
Сонымен бірге, Жамбыл облысында НДФЗ АҚ және Минералды
тыңайтқыштар зауыттары іске қосылған. Бұл зауыттарды фосфоритті кендермен
қамтамасыз ететін өндірістер Қаратау АҚ және Казфосфат ЖШС.
Қаратау бассейнінде кен өндірудің даму масштабында шикізатты тиімді
өңдеу және технологиялық үрдістердің оптимизация мәселесі маңызды орын
алады. Фосфатты тыңайтқыштарды алудың технологиясы электротермия мен
экстракцияға негізделгендігі белгілі [32]. Қаратау фосфориттерінің
құрылысының ерекшеліктері фосфат микрокристалдарының өсуі флотациялық
байыту үрдістерін қиындатады. Сондықтан, реакция жүру үшін фосфоритті
кеннің құрғақ ұнтағы қажет:
3Ca(PO4)2·CaF2+10H2SO4+20H2O6H3PO4+ 10CaSO4·2H2O+2HF (2)
Мұнда фосфор қышқылымен қатар көптонналы фосфогипс түзіледі. Қаратау
фосфор ұнтағының 1 т-сын өңдеу барысында 1,45 т фосфогипс түзіледі [33,
34].
Жамбыл облысындағы Казфосфат ЖШС іс-әрекеттерінің нәтижесінде 10-11
млн. т шамасында түйіршіктелген және кристалданған электротермофосфорлы
шлактар, 6-6,5 млн. т ашылған жыныстар, соның ішінде доломит, кремнийлі
жыныстар, 3-3,5 млн. т фосфорит ұнтағы, 1-1,5 млн. т кварцит ұнтағы, 6 млн.
т басқа да қалдықтар: пеш түтіні, көмір түтіні, пиритті үйінділер, шлактар
шамамен 500-600 мың т түзіліп отыр. Барлығы 26-27 млн. т қатты қалдықтар
түзілген. Фосфор өндірісінің қалдықтарының жіктелуі 1-суретте келтірілген.
Қалдықтардың құрамында ең көп мөлшерде түйіршіктелген фосфорлы шлактар –
36 %, фосфогипс – 23 %, ашылған жыныстар – 21 %, фосфоритті ұнтақ – 12 %,
кварцитті ұнтақ – 3 %, ал басқалары 1 %-ды құрайды.
Түзілген қалдықтардан бүгінгі таңда тек аз мөлшері ғана пайдаға
асырылуда. Мысалы, цемент зауытына жеткізілетін түйіршіктелген фосфор
шлактары 10-15 мың т-ны, тығыз шлак 5-6 мың т-ны құрайды.
Жоғарыда қарастырылған қалдықтардың көпшілігі құрамы мен қасиеттері
бойынша екіншілік шикізат көзі болып табылады. Осы уақытқа дейін күл мен
шлактың оннан бір бөлігі, фосфогипс пен көмір байыту қалдықтарының 4 %-ы
ғана пайдаланылуда, сондай-ақ, тау-кен өндірістік кешенінің қалдықтары қол
тигізілмеген күйінде қалуда. Химия саласының ең маңызды өндірісінің бірі –
минералды тыңайтқыштар өндірісі болып келеді. Минералды тыңайтқыштарды
(қарапайым суперфосфат, суперполифос, аммофос және т.б.) алу үрдісінде
фосфорит ұнтағы мен шаң қолдану технологиясына байланысты ғылыми-зерттеу
жұмыстары жалғасын тауып келеді [35].
- қалдықтардың алып жатқан ауданы – 37,31 га;
- шлак тастары – 27,4 га;
- кокс ұнтағы – 0,79 га;
- фосфорит ұнтағы – 9,12 га.
Мұндағы, уытты заттардың қауіптілік класы – 3-класқа жатады.
Қолданылмаған фосфогипстің негізгі бөлігі Тараз қаласында орналасқан
Минералды тыңайтқыштар зауытының қалдық сақтағыш қоймаларында
жинақталуда. Минералдық тыңайтқыштар өндірісі үлкен көлемде қалдық
шығаратын салалардың қатарына жатады. Фосфор тыңайтқыштарын алуға негізгі
шикізат болатын фосфатты кендер фосфор құрамды минералдардан басқа фосфатты
шикізатты өңдеу барысында қалдық құрамына толық немесе жартылай өтіп
отыратын кремний, темір, магний, фтор қосылыстарына да ие болады. Фосфорлы
тыңайтқыштардың негізгі массасын өндіретін өндіріс базасы табиғи
фосфаттарды күкірт қышқылымен ыдырату арқылы алатын фосфор қышқылы болып
саналады.
Кальций сульфаты дигидрат түрінде (гипс – ), жартылай гидрат
түрінде (оның табиғи аналогы – бассанит минералы – ) және сусыз
күйінде (ангидрит – ) түзілуі мүмкін. Осыған орай экстрациялық фосфор
қышқылын (ЭФҚ) алудың дигидратты әдісі бар. Бұл үрдіс 70-80 0С шамасында
сулы ерітіндіде Р2О5 мөлшері 18-32 % және –1,5-3 % болғанда жүреді.
Осы параметрлерде гипс метатұрақты (тұрақты фаза – ангидрит), бірақ фазалық
өзгерістерге салыстырмалы жоғары тұрақтылығымен ерекшеленеді. Сонымен
қатар, фосфор қышқылынан шайылғаннан кейін, ол тұрақты модификацияға
айналады. Жартылай гидратты әдістер температураның кең интервалында (90-115
0С) және сулы ортадағы Р2О5 құрамы 30-55 % болған жағдайда жүреді. Кальций
сульфатының жартылай сулы еретіндісін оптимальды жағдайда тұндыру кезінде
(сулы ортада –0,8-1,2 %) жақсы сүзгіш қасиетке ие шар тәріздес
формалар түрінде кристалданады [36].
Фосфогипстің құрамына өндірістік әдіс ЭФҚ маңызды әсер етеді.
Дигидратты түрден жартылай гидратты – дигидратты түрге жартылай гидратты
түрге өту барысында қоспалар мөлшері азаяды.
Көптеген зауыттарда фосфогипсті шикізат ретінде пайдалану жуу
үрдістерінің барысында жаңа экологиялық мәселенің туындауына себеп болады.
Ол фосфогипстің ағызынды суларға қосылуы. Себебі фосфогипстің құрамында
толық шайылмаған фосфор қышқылының қалдықтары бар. Оны химиялық мелиорация
барысында топырақтың физикалық және физика-химиялық қасиеттерін жақсарту
үшін жұтылған натрийді кальциймен ауыстыру мақсатында қолданады.
Фосфогипсті штукатуралы алебастерге және құрылыс материалдарына өңдейді.
Бұл қалдықты цемент шихтасының құрамына енгізу арқылы, оның термиялық
ыдырауы нәтижесінде цементті клинкерге және күкірт қос тотығына айналдыруға
болады. Осылай фосфатты ыдыратуға кеткен күкірт қышқылын қалпына келтіруге
болады. Фосфогипс аммоний сульфатын алу кезінде сульфат-иондарының (күкірт
қышқылының орнына) көзі ретінде қабылдана алады [37]. Фосфогипс бірқатар
шетелдік өнеркәсіптермен қатар аммоний сульфатының өндірісінде шикізат
ретінде сұйық түрде қолданылады :
CaSO4 + (NH4)2CO3 = (NH4)2SO4 + CaCO3
(3)
және оны газ түрінде, газ тәріздес аммиакты қолдану арқылы пайдалану
мүмкіндігі бар:
CaSO4 + 2NH3 + Н2О + CO2 = (NH4)2SO4 + CaCO3
(4)
Фосфогипсті күкірт қышқылы мен әкке өңдеуге және оны химиялық
мелиорант ретінде қолдануға болады. Құрылыс материалдары технологиясында
гипс бастапқы күйінде де, күйдірілген түрде де қолданыс тапқан. Күйдірілген
немесе штукатураланған гипс әртүрлі әсемдеуге арналған бұйымдарды жасауда
қолданылады. Гипс тасы кірпіш жасауда байланыстырғыш материал ретінде,
гипсобетон, газ-күл бетон, газды силикат, плиталар дайындауда
пайдаланылады. Шикі, табиғи гипс портландцементке қоспа ретінде
қолданылады. Соңғы жылдары бірқатар ғылыми-зерттеу және өндірістік-
тәжірибелік жұмыстардың нәтижесінде гипс көбіне цементтің қатаю уақытын
реттеуші және клинкер алуда шикі қоспаның күйдірілуінің интенсификаторы
ретінде қолданылып келеді.
Құрылыс материалдарының отандық өндірісінде гипс материалдарына деген
сұранысының бір бөлігін химиялық өндірістердің гипс қалдықтары жауып отыр.
Көптеген ғылыми-зерттеу жұмыстары табиғи гипстің химия өнеркәсібінде,
олардың ішінде фосфор тыңайтқыштарының (экстракциялық фосфор қышқылының)
өндірісінде, фторсутекті қышқыл және криолит өндірісінде қажет болатындығын
көрсетіп отыр.
фторгипс қалдығы; титан бояулары өндірісінің қалдығы титаногипс;
бор қышқылы өндірісінің қалдығы борогипс және т.б. өзінің құрамы және
қасиеттері жағынан гидратталу дәрежесі әртүрлі кальций сульфатына ие
болады. Қазіргі таңда осы қалдықтардың қатарында құрылыс материалдарының
өндірісінде ең көп қолданыс тапқаны – фосфогипс болып келеді.
Құрамында фосфор болатын экстракциялық фосфор қышқылының негізінде
тыңайтқыштар өндірісінің дамуы, фосфогипстің қолданылуы өте өзекті мәселе
болып табылады. Мұның себебі, фосфогипстің қалдық сақтау орындарына
тасымалдануы бірқатар қаржылай шығындарды қажет етеді. Апатитті
концентратты өңдеуге байланысты жобаларға капиталды қаржы орналастыру
барысында жалпы қаржының 25-30 %-ы фосфор қышқылының өндірісінің
ұйымдастырылуына жұмсалады. Сәйкесінше, эксплуатациялық шығындар фосфатты
шикізаттың 10-15 %-ын құрайды [38].
Фосфогипстің тасымалдану және сақталу қажеттігі өнеркәсіп қолданысын
күрделендіреді. Тіпті, барлық санитарлық орындардың қадағалауы барысында да
зауыт аумағының санитарлық жағдайы мен территорияның экологиялық жағдайын
нашарлатады. Фосфогипс қалдықтарын сақтау орындарын кей жағдайларда өндіріс
орнының өзінің аумағынан артып кетеді. Сонымен қатар, қазіргі таңда
фосфогипсті ауыл шаруашылығында топырақтың химиялық мелиорациясы үшін,
цемент қоспасын күйдіруде минерализатор ретінде және клинкерге қоспа
ретінде қолданудың техникалық мүмкіндігі және экономикалық мақсаттылығы
дәлелденген. Осыған орай, шетелдерде фосфогипс кеңінен қолданылуда.
Жапонияда, Францияда, Бельгия мен Финляндияда фосфогипс цемент, гипсті
байланыстырғыш өндірісінде өндірістік масштабтарда қолданылуда. Жапонияда
фосфогипс толығымен – жылына 3 млн. т-дан астам көлемде қолданылып келеді.
Цемент өндірісінде фосфогипсті қолдану Болгарияда, Грецияда, Чехияда,
Швецияда; күкірт қышқылының және цемент немесе әктас өндірісінде –
Францияда, Грецияда, Испанияда және АҚШ-та; қағаз өнеркәсібінде пигмент
ретінде – Финляндияда; құрылыс материалы ретінде – Францияда, ФРГ,
Испанияда және Грецияда анықталған. Бірақ фосфогипстің жылдық өңделуі,
өңделген көлемдерімен салыстырғанда 20 % мөлшерде ғана болып отыр.
Фосфогипсті өңдеу әдістерін меңгеру технологиялық және экономикалық
көрсеткіштер бойынша анықталады [39].
Қоршаған ортаны қорғау – шартты термин болып есептеледі. Оның мағынасы
қоршаған ортаның қалпын сақтау. Дегенмен, өндірістік іс-әрекеттерден бас
тарту мүмкін емес, себебі, бұл жер шарындағы тіршіліктің катастрофалық
деңгейде бұзылуына алып келуі мүмкін. Өндірістік үрдістерді тоқтату
жаһандану мәселелерін шешудің орнына, онан сайын шиеленістіре түседі [40].
Соңғы 15-20 жыл барлық техникалық пәндердің мамандары үшін маңызды
мезгіл болып отыр. 60-шы жылдардың соңында экология термині тек
биологтарға ғана белгілі болса, ал қазіргі таңда жаңа үрдістерді, жобаларды
және өндіріс жұмыстарын жүргізу барысында қоршаған ортаны қорғау мәселесі
көптеген технологтарды да толғандырып отыр. Олардың ой-өрісінде, маңызды
мәселелерді шешуде қоршаған ортаның жай-күйіне деген алаңдаушылық және
экологиялық білім үлкен орын ала бастады.
Қазіргі кезде экологиялық жағдайы нашарлаған аудандарда басты мәселе
зиянды заттардың ағызынды суларға көп қосылатындығында болып отыр. Мұндай
жерлерде қалдықтардың көлемін ондағы бағалы құраушыларды пайдаға асыру
арқылы азайту қажеттілігі туындауда. Қазір қалдықсыз технология түсінігінде
өндірісті біріншілік шикізат қоры – өндіріс – қолданыс – екіншілік шикізат
қоры циклы бойынша шикізаттың барлық құраушылары, барлық энергия түрлері
толық қатысатындай және экологиялық тепе-теңдік бұзылмайтындай етіп
ұйымдастырылуы қажет. Қалдықсыз технология бір комбинат, сала, аймақ және
халық шаруашылығы көлемінде жасалуы мүмкін.
Қалдықсыз технология түсінігі жаңа технологиялар мен жаңа құрылғыларға
қойылатын талаптарды қарастыруға мүмкіндік береді. Қалдықсыз өндіріс
анықтамасында өндірістік өнімдердің қасиетіне байланысты қолдану сатысы
олардың сапасына әсер ете отырып, сенімділік, ұзақ мерзімге жарамдылық,
қайта өңдеу айналымының экологиялық зиянсыз түрге айналу мүмкіндігін
қарастырады.
Қалдықсыз термині өндірістің кейбір салаларында жоғарыда
келтірілгендерден өзгешеленеді. Мысалы, химиялық өндірісте қалдықсыз болып
минералды шикізаттың 90-98 % қолданылатын өндіріс жатады. Бұл өте жоғары
көрсеткіштер, егер біздің елімізде өндірістердің басым бөлігі осылай жұмыс
жүргізсе, еліміздегі экологиялық жағдай қазіргіден әлдеқайда жақсы болар
еді.
Сапасы дәл осындай фосфогипсті (құрамы бойынша шетелде – Жапония,
Бельгияда қолданылатын фосфогипске ұқсас) қолдану экологиялық мәселелермен
қатар, экономикалық мәселелерді де шешуге мүмкіндік береді. Себебі,
фосфогипстің жинақталуының кез-келген әдісі, оны Қазақстанның халық
шаруашылығында пайдаға асыруға қарағанда тиімсіздеу келеді [41].
Ұсынылған әдістерді кең масштабта қолдану және фосфориттерді өңдеуде
фторды қолдану – өндірісте табиғи шикізатта қолдануға қарағанда
экономикалық және экологиялық тұрғыдан тиімді болып келеді.
1.2 Өндіріс қалдықтарының қоршаған табиғи орта компоненттеріне және адам
денсаулығына әсері
1.2.1 Түсті металлугия қалдықтарының құрамындағы зиянды заттардың
қоршаған орта мен адам денсаулығына әсері
Қазақстанда қорғасын-мырыш полиметалды қоры – Кенді Алтай, Сарыарқа,
Қаратау және Жоңғар Алатауында шоғырланған [42]. Лениногорскіде,
Зыряновскіде, Өскемен, Текелі, Шымкент, Қарағайлы, Кентауда ірі тау-кен
байыту және металлургиялық өнеркәсіптері орналасқан. Қоршаған ортаның ауыр
металдармен ластануы осы өндірістер орналасқан аймақтарда айқын байқалады.
Атмосфералық ауаның тазалығын сақтау Халықаралық деңгейдегі экологиялық
мониторингтің негізгі мәселелерінің біріне айналып, оның жағдайын бақылап
отыру адамзаттың, бүкіл биосфераның мүддесіне сәйкес қарастырылуы көзделді
[43].
Дегенмен, ҚР-дағы қоршаған табиғи ортаның жай-күйі мен оны қорғау
мәселесі жыл өткен сайын өзекті күйінде, ластанудың жоғары көрсеткішіне ие
болып отыр. Әдетте, шығарылған зиянды заттардың көлемі өнеркәсіптік
өндірістің даму деңгейімен тікелей байланысты десе де болады (2-сурет).
Шығару көлемінің көпшілігін өңдеу өнеркәсіптері (бұл кәсіпорындардың
зиянды заттарды шығару көлемі жалпы шығарылымның 51 %-ын құрайды), электр
энергиясы, газ бен су өндіретін және бөлетін кәсіпорындары (27,8 %), кен
өндіру өнеркәсіптері (13,7 %) жүзеге асыруда. Ауаға зиянды заттардың көп
шығарылуына өндірістің экологиялық құжатындағы технологиялық режимнің
сйәйкессіздігі, яғни ластау көздерін тазартатын шаң, газ тұту
қондырғыларының толықтай жарақтандырудың жетіспеушілігі айтарлықтай әсер
етеді.
Қазақстандағы шамамен 96 мың ластанған көздердің 63,3 %-ы
ұйымдастырылған, олардың тек 18,2 %-ы тазалау қондырғыларымен жабдықталған.
Өндірістен шығатын газ қалдықтарын тазалау дәрежесі кейінгі жылдарда
нашарлаған, соңғы 10 жылда тұтылған зиянды заттардың үлесі тұрақты
көздерден шығатын ластанған заттардың жалпы көлемінің 87-88 % деңгейінде
қалып отыр [44].
Соңғы 5 жыл көлемінде, еліміздің түсті металлургия өндіріс орындары өте
тығыз орналасқан Өскемен қаласындағы стационарлық көздерден атмосфераға
зиянды заттар көп шығарылып отырады. Шығыс Қазақстан гидрометеорологиялық
қызмет орталығының мәліметі бойынша, 2006 жылы Өскемен қаласындағы
атмосфералық ауаның ластану индексі (АЛИ) 6,5 құраса, қала Қазақстан
Республикасы қалаларының ішінде ластану индексі бойынша 8-ші орынды алады
деген сөз.
Келтірілген сандар экологиялық мәселелерді оңтайлы шешіп тұр деп айтуға
келмейді, облыс орталығындағы атмосфералық ауа жағдайы қосымша шараларды
қолдануды қажет етеді. Әсіресе, ол қолайсыз метеожағдай (жылына 40 %-ға
дейін) мен стационарлық көздерден атмосфераға шығарындылар 50 %-ды
құрайтын автокөліктердің көбейгендігі тіркелген.
Өскемен қаласы үшін қолайсыз метеожағдай кезеңіндегі шығарындыларды
есептеу мәндері және өндіріс көлемін азайту әдістемесі ауаны ластаушы
заттарға шектеулі жол берілген концентрация есебінен санитарлық нормаға сай
келмейді.
Тамыз бен қыркүйек айларында, автокөліктердің көбею әсерінен,
Өскемендегі қолайсыз метеожағдай күндері фотохимиялық у түзілімі байқалған.
Бүгінде, облыс орталығында 61 мың бірлік маңайында көлік бар деп
есептелініп отыр. Бұл проблеманы шешу үшін көлік жолдарының жүру ағынын
қайта қарауды және автокөліктердің түтін шығаратын түтігіне өршіткілер
(катализатор) қойып және пайдаланып жүрген бензин сапасына да қатаң қарау
керек.
Атмосфералық ауа жағдайына мемлекеттік бақылауды Шығыс Қазақстан
гидрометеорология орталығы жүргізеді. Бақылау жұмысы 5 стационарлық
бекеттерде және қозғалмалы зертханада жүзеге асырылады. Облыстық бюджет
есебі бойынша, 3 стационарлық бекеттерде күндіз-түні бақылау жұмысы
жүргізіледі. Бірақ бұл жерде де қиыншылықтар туындауда, әсіресе, нормативті-
құқықтық база ескірген [45].
Қазіргі күні қолданып жүрген атмосфералық ауаның ластану индексін
есептеу әдісі Өскемен қаласындағы ластаушы заттар шығарындыларының
ерекшелілігін толық көлемде ескермейді. Қолданып жүрген атмосфералық ауаның
ластану индексін анықтау әдісі атмосфераға ластау заттардың тек бес, ең
жоғары концентрациясын ескереді, бірақ атмосфералық ауаны ластаудың нақты
суретін көрсетпейді. Шығыс Қазақстан гидрометеорология орталығынан алынған
нәтижелер бойынша әр бөлімге саралай талдау жасап, ұсынылған ақпараттың
дұрыстығымен нақтылығын қамтамасыз етіп отыру қажет.
Қолайсыз метеожағдай күндері атмосфералық ауа жағдайына қатысты
туындаған проблеманы шешу үшін Нормативтік-құқықтық акт туралы заң
талабына сәйкес, табиғат қорғау ерекшелігімен сипатталатын заңнама
актілерін өңдеп және қолданысқа енгізу қажет [46]. Бүгінгі күнге дейін
қолайсыз метеожағдай күндері шығарындыларды реттеу бойынша әдістемелік
нұсқау жоқ.
Түсті металлургия кәсіпорындарының шығарындыларының біріне,
3-сыныпты қауіпті – күкіртті ангидриді жатады. Бұл атмосфералық ауаны
ластау арқылы тұрғындардың денсаулығына үлкен әсер етеді.
Шығыс Қазақстан гидрометеорология орталығының мәліметтері бойынша Ертіс
өзенінің жер үсті суларының облыс көлеміндегі жағдайы ластану индексі
бойынша жоғары. Оның ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қ.А.Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университеті
Дәрібаев Ж.Е., Құтжанова А.Н.,
Шалабаева Г.С., Турметова Г.Ж., Дәрібаева Н.Г.
ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН АГЛОМЕРАЦИЯЛЫҚ ӨҢДЕУДІҢ
ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
Түркістан – 2009
ӘОЖ 577.4:66.046.44.59
ББК 35+30.606
Ө 46 Дәрібаев Ж.Е., Құтжанова А.Н., Шалабаева Г.С.,
Турметова Г.Ж., Дәрібаева Н.Г.
Ө 46 Өндіріс қалдықтарын агломерациялық өңдеудің физика-химиялық
ерекшеліктері. – Түркістан: 2009. – 212 б.
ISBN 978-601-243-124-7
Монографияда жоғары температурада жүретін үрдістерді химиялық
кинетика теориясы тұрғысынан негіздеу арқылы қалдықтарды өңдеу барысында
алынатын пайдалы өнімге технологиялық параметрлер мен қалдықтар құрамына
енгізілетін компоненттердің әсерлерін зерттеу нәтижелері ғылымға елеулі
жаңалықтар әкелген. Қазақстандағы қорғасын кен байыту және фосфогипс
қалдықтарының қоршаған ортаға, адам денсаулығына әсер етуі мен олардан
агломерациялық технология арқылы құрылыс материалдары - жеңіл бетон
толтырғышын және гипс байланыстырғышы материалын алудың экологиялық, физика-
химиялық ғылыми негіздері анықталған.
Монографияның қарапайым және түсінікті тілде жазылуы, бұл еңбектің тек
химиялық технология және экология саласының мамандарына ғана емес,
университеттің студенттері, магистранттары мен докторанттарына оқулық
ретінде пайдалы бола алады.
ӘОЖ 577.4:66.046.44.59
ББК 35+30.606
Рецензенттер:
Тұртабаев С.Қ. техника ғылымдарының докторы, профессор (ХҚТУ)
Тлебаев М. техника ғылымдарының докторы (ҚазҰТУ)
Тілегенов И.С. техника ғылымдарының докторы, профессор (ТарМУ)
А.Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университетінің ғылыми
кеңесі баспаға ұсынған (Хаттама № 2 22.12.2009 ж).
Ө
ISBN 978-601-243-124-7 © Дәрібаев Ж.Е., Құтжанова А.Н.,
Шалабаева Г.С., Турметова Г.Ж.,
Дәрібаева Н.Г., 2009
МАЗМҰНЫ
БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 5
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... . 6
1 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ ТҮЗІЛУ ЖОЛДАРЫ МЕН ЗИЯНДЫ ЗАТТАРДЫҢ ҚОРШАҒАН
ТАБИҒИ ОРТАҒА ӘСЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ
ТЕХНОЛОГИЯСЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
...
1.1 Өндіріс қалдықтарының түзілуі 9
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.1.1Түсті металлургия қалдықтарының түзілу 9
жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.1.2Фосфор өндірісінің қалдығы – фосфогипстің 12
түзілуі ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2 Өндіріс қалдықтарының құрамындағы зиянды заттардың қоршаған табиғи
орта компоненттеріне және адам денсаулығына әсері ... ... ... ... 19
1.2.1Түсті металлургия қалдықтарының құрамындағы зиянды заттардың
қоршаған орта мен адам денсаулығына 19
әсері ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ..
1.2.2Фосфор өндірісі қалдықтарының қоршаған ортаға және адам
денсаулығына тигізетін зиянды 31
әсерлері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ...
1.3 Өндіріс қалдықтарын агломерациялық күйдіру арқылы
өңдеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... . 38
1.3.1Түсті металлургия қалдықтарын өңдеудің агломерациялық 38
әдісі ... ... .
1.3.2Фосфор өндірісі қалдықтарын агломерациялық күйдіру арқылы қайта
өңдеу ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 43
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
2 ҚОРШАҒАН ОРТАНЫҢ ЛАСТАНУЫН ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН ӨҢДЕУ АРҚЫЛЫ
ЗАЛАЛСЫЗДАНДЫРУ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖАСАУ
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 47
2.1 Түсті металлургия өндірісі дамыған Шығыс Қазақстан өңірінің
экологиялық және климаттық 47
жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2 Фосфогипс сақтау қоймасы орналасқан аудан атмосферасының ластану
шамасын және адам денсаулығына кері әсерлерін анықтау 66
3 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНАН ДАЙЫНДАЛҒАН ТҮЙІРШІКТЕРДІ ЖОҒАРЫ ТЕМПЕРАТУРАДА
КҮЙДІРУ ӘДІСТЕРІ МЕН ӨҢДЕУ
НӘТИЖЕЛЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..85
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... .
3.1 Өндіріс қалдықтарының құрамы мен 85
қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.2. Өндіріс қалдықтарынан дайындалған түйіршіктерді термиялық пеште
және агломерациялық қондырғыда күйдіру 90
нәтижелері ... ... ... ... ... ... ..
4 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНАН ДАЙЫНДАЛҒАН ТҮЙІРШІКТЕРДІ КҮЙДІРУДІҢ
ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ФИЗИКА-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН
ЗЕРТТЕУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..100
... ... ... ... ... .
4.1 Өндіріс қалдықтарынан дайындалған түйіршіктер құрамындағы қатты
отынның жану кинетикасын 100
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.2 Фосфогипсті қабатты күйдіру 113
кинетикасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.3 Агломерациялық пеште күйдірілген аглопоритті
рентгендифрактометрлік 128
талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... .
4.4 Фосфогипсті рентгендифрактометрлік 147
талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.3 Аглопорит қиыршықтарының физика-техникалық қасиеттерін
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 154
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..
5 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН КҮЙДІРУДІҢ ӨНДІРІСТІК СЫНАМАЛАРЫ
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .168
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... .
5.1 Қалдықтардан аглопорит қиыршағын алудың өндірістік
сынамалары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16 8
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
5.2 Ұсынылған технологияның экологиялық 173
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... .. ... ...
5.3 Фосфогипсті өндірісте 181
алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ...
6 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫН ЗАЛАЛСЫЗДАНДЫРУДЫҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ЭКОНОМИКАЛЫҚ
ТИІМДІЛІГІ ... ... ... ... ... ... ... 186
6.1 Зырян кен байыту кешенінің қалдықтарын залалсыздандырудың
экономикалық 187
тиімділігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... .
6.2 Фосфор өндірісі қалдықтарын өңдеудің экономикалық 191
тиімділігі ... ... .
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... 195
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... 198
БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
τ – уақыт, мин;
Т – температура, К (ºС);
К – химиялық реакция константасы;
Еакт – активтендіру энергиясы, кДжмоль;
V – көлем, м3с;
∆G – Гиббс энергиясы;
МПа – қысымның өлшем бірлігі;
АЛИ – атмосфераның ластау индексі;
ВНИИСтром – бүкілодақтың құрылыс материалдары институты;
НИИстром құрылыс материалдары ғылыми зерттеу институтының
проектілері проектілері;
ШРК шектік рауалы концентрация;
ҮМЗАҚ Үлбі металлургия зауыты акционерлік қоғамы
ҚТҚ _ қатты тұрмыстық қалдықтар
ӨТМК АҚ _ Өскемен титан-магний комбинаты акционерлік қоғамы
ШҚО _ Шығыс Қазақстан облысы
ҚМЖ _ қолайсыз метео жағдай
ТМК ААҚ _ Титан-магний комбинаты ашық акционерлік қоғамы
ЗКБК _ Зырян кен байыту кешені
Казцинк АҚ _ Казцинк акционерлік қоғамы
ӨМК АҚ Өскемен металлургиялық комбинаты акционерлік қоғамы
ШҚГМО _ Шығыс Қазақстан Гидрометеорологиялық орталығы
ЖШС _ жауапкершілігі шектеулі серіктестік
ГЭК _ Гидроэнергокомбинат
ГЭС _ Гидроэлектростанция
НДФЗ АҚ-ы Жаңа фосфор зауыты акционерлік қоғамы
ЭФҚ Экстракциялық фосфор қышқылы
АҚШ Америка Құрама Штаттары
ТМД Тәуелсіз мемлекеттер достастығы
ХМИ Химия металлургия институты
КазХТИ Қазақ химия және технология институты
МШКӨ ҰО Минералды шикізаттарды кешенді өңдеу ұлттық орталығы
КІРІСПЕ
Қазақстан Республикасындағы экологиялық дағдарыстың қауіпті
көріністерінің біріне аймақтың техногенді ластануы жатады. Еліміздегі
экологиялық жағдайдың нашарлауы себептерінен, ауа, су және жер қорлары
қоршаған орта сапасына қойылатын экологиялық нормативтерді
қанағаттандырмай, табиғат бұрын-соңды болмаған күйзелістерге ұшырап
отыр[1]. Болжам бойынша экологиялық жағдайдың нашарлауы халықтың
денсаулығына залалын тигізумен қатар, әлеуметтік қиындықтар туғыза отырып,
халық шаруашылығындағы тұрақты дамудың бірнеше бағыттарының тежелуіне
әкеліп соқтыруы мүмкін.
ҚР Конституциясының 38-бабында ҚР азаматтары табиғатты сақтауға және
табиғат байлықтарына ұқыпты қарауға міндетті - делініп көрсетілгенімен,
оның іс жүзінде орындалу деңгейi әлі де төмен [2]. Себебі, Қазақстанның
көптеген аудандарындағы қоршаған ортаны қорғау және табиғат байлықтарын
үнемдеу мәселелеріне деген немқұрайлылық – адамзат баласының экологиялық
білімінің кем соғып тұрғандығын байқатады.
Қоршаған ортаны негізгі ластаушы көздерге түсті металлургия, химия
өнеркәсіптері, жылу энергетикасы, машина жасау және металл өңдеу
өнеркәсіптері жатса, соның ішінде түсті металлургия қалдықтары сандық
мөлшері жөнінен алдыңғы қатардан орын алады. Қазіргі таңда Қазақстандағы
тау-кен өндірісі қалдықтарының мөлшері 20 млрд. т. шаманы құрайды. Шектен
тыс мөлшерде жер бетінде сақталынып тұрған мұндай қалдықтар жерді
рекреациялық мүмкіндігінен айырады. Егер экологиялық және экономикалық
тұрғыдан тау-кен шикізаттарын рационалды түрде пайдаланып, оларды өңдеуді
қалдықсыз технология арқылы жүзеге асырса, нәтижесінде қоршаған табиғи
ортаның ластануы әлдеқайда азайған болар еді.
Қазақстан Республикасының экологиялық кодексінің 288-бабы
1-тармағында шаруашылықпен айналысу үрдісінде қалдықтар түзетін
жеке және заңды тұлғалар олармен жұмыс істеу шараларын көздеуге,
экологиялық және санитарлық-эпидемиологиялық талаптарды сақтауға және
қалдықтарды кәдеге жарату, залалсыздандыру және қауіпсіз жою жөніндегі іс-
шараларды орындауға міндетті екендігіне баса назар аударған [3].
ҚР Жер кодексінің 140-бабының 1-пунктінде жер учаскелерінің
меншік иелері мен жер пайдаланушылар жерді құнарсызданудан және
шөлейттенуден, су және жел эрозиясынан, селден, су басудан, батпақ-танудан,
қайталап сортаңданудан, құрғап кетуден, тапталудан, өндіріс пен тұтыну
қалдықтары мен химиялық, биологиялық, радиоактивті және басқа да зиянды
заттармен ластанудан, бүліну процестерінен қорғауға міндетті делінсе, ал
сол құжаттың 2-пунктінде жердің тозуын болдырмау, топырақтың құнарлылығын
және ластанған аумақтарды қалпына келтіру мақсатында, ауыл шаруашылығының
тозған алқаптарының химиялық, биологиялық, радиоактивті және басқа да
зиянды заттардың рұқсат етілген мөлшердегі және олардың әсер деңгейінің
белгіленген нормативтерінен артық ластанған, өндіріс және тұтыну
қалдықтарымен, қалдық сулармен ластанған жердің, карантиндік зиянкестер мен
өсімдік аурулары тараған жердің топырақ құнарлылығын қалпына келтіру мүмкін
болмаған жағдайларда ҚР Үкіметі белгілейтін тәртіппен жерді сақтап қалу
көзделеді [4].
Осы жағдайларға терең үңіле отырып, табиғи қорларды тиімді пайдалану,
қалдықтарды қалдықсыз технологиямен кешенді түрде өңдеу, ең бастысы
экологиялық білімді дамыту маңызды шешім болып табылады [5, 6].
Өкінішке орай, қалдықсыз технологияға біртіндеп көшудің маңыздылығы, әрі
тиімді екендігін біле тұра, күні бүгінге дейін мұндай технологияны
біртіндеп өндіріске енгізу бағдарламалары іске аспай, бұл проблеманы
қоршаған ортаны залалсыздандыру мақсатымен ұштастырып жүзеге асыру жолында
үлкен қиындықтар туып отыр. Себебі бұл сала, қазіргі кездегі экономикалық
қиыншылықтарға байланысты кешеуілдеп жатыр.
Ғылыми-зерттеу жұмысы А.Ясауи атындағы ХҚТУ Экология және химия
кафедрасының Өндірiстiк экология ғылыми-зерттеу лабораториясында
жүргізілді. Ғылыми жұмыстың мақсаты –республика-мыздың едәуір жер көлемін
алып жатқан, Қазақстанда экологиялық тұрғыдан көрсеткiшi ең төменгi
деңгейдегі Өскемен қаласында орналасқан Казцинк АҚ, өнеркәсібінiң және
Жамбыл қаласындағы Минералды тыңайтқыштар зауытының бірнеше млн тоннаны
құрайтын қалдықтарын агломерациялық технологиямен залалсыздандыра отырып,
олардан жылу сақтағыш материал мен жеңіл бетон жасауға жарамды құрылыс
материалы – аглопорит қиыршағын және гипс байланыстырғышы материалын алу
болып табылады. Ғылыми жұмыстың зерттеу нысаны ретінде бастапқы мақсатта
Шығыс Қазақстан облысының Зырян қаласындағы кен байыту комбинатының қалдығы
пайдаланылды. Себебі кен байыту қалдығының құрамында түсті металдармен және
күкірттің көп мөлшерде болуына байланысты, оны агломерациялық әдіспен
өңдеуге қатысты зерттеу жұмыстарына ешқандай көңіл бөлінбегендігі әдеби
шолу жұмыстарының қорытындысынан байқауға болады.
Қазақстан республикасы Үкіметінің 2006-2008 жылдарға арналған
бағдарламасына сәйкес, тұрғын үй құрылысын дамыту проблемаларын кешенді
шешу, тұрғын үй қорының сақталуы мен тиімді пайдаланылуын және іске
қосылуын арттыру, қазіргі заман талабына сай тұрғын үй-коммуналдық сала
құру көзделген. Сонымен бірге, тиімді және экологиялық таза құрылыс
материалдарын шығаруды одан әрі дамытуды және олардың өндірісіне жаңа
технологиялар енгізуді ынталандыру жөнінде шаралар қабылдау мәселелері
қарастырылған да, онда халықтың әлеуметтік қорғалмаған топтары үшін
коммуналдық тұрғын үйді пайдалануға беруді өмірге енгізу және республикалық
бюджеттің кредиттік қаражаты есебінен қол жеткізуге болатын тұрғын үй салу
көзделген [7].
Өскемен қаласы бойынша бұрын қабылданған – Экологиялық жағдайдың
жақсаруы бөлімі мен 1998-2000 жылдарға арналған Шығыс Қазақстан облысы
дамуының стратегиялық жоспары; 2002-2005 жылдар аралығында ШҚО табиғат
ресурстарын тиімді пайдалану мен қорғау бағдарламасы; 2001-2005 жылдарға
арналған Өскемен қаласындағы қоршаған ортаны сауықтыру бағдарламасы
сияқты табиғат қорғау шараларының орындалуы Өскемен қаласындағы
өндірістік өнім көлемінің өсу талабындағы экологиялық жағдайды
тұрақтандыруға мүмкіндік беруді көздейді [8].
Зерттеу жұмысының келесі бөлігінде гипс байланыстырғышы материалын алу
үшін, Тараз қаласындағы фосфор өндірісінің қалдығы фосфогипс пайдаланылып,
оны агломерациялық әдіспен күйдірудің физика-техникалық параметрлері
анықталды.
Зерттеу жұмысының нәтижесінде алынған аглопорит қиыршағы мен гипс
байланыстырғышы материалы Оңтүстік Қазақстан облыстық санитарлық-
эпидемиологиялық сараптау орталығына токсикологиялық және радиологиялық
зерттеулерге беріліп, токсикологиялық және радиологиялық көрсеткіштерге
сәйкес материалдардың қоршаған ортаға және адам денсаулығына зиянды
әсерінің жоқтығы дәлелденді.
Сондықтан, қоршаған ортаның зиянды заттар мен өндірістік қалдықтармен
ластануына бекітілген жыл сайынғы лимиттерді таратудың және тұтынудың
рұқсаттық жүйесі мен мекемелердегі экологиялық бағдарламалардың орындалуын
үздіксіз қадағалауды іске асыруды жетілдіре отырып, Қазақстандағы
өндірістің ұзақ жылдар бойы қарқынды жұмыстары нәтижесінде түзіліп,
жинақталған өндірістік қалдықтарды залалсыздандыру мен оларды қәдеге
жаратуды тиімді, әрі қарапайым агломерациялық технологияны қолдана отырып,
қайта өңдеудің физика-химиялық ерекшеліктері монографияда жан-жақты
қарастырылуы – ғылыми, экологиялық және экономикалық тұрғыдан аса өзекті
мәселе болып табылады.
1 ӨНДІРІС ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ ТҮЗІЛУ ЖОЛДАРЫ МЕН ЗИЯНДЫ ЗАТТАРДЫҢ ҚОРШАҒАН
ТАБИҒИ ОРТАҒА ӘСЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ
1.1 Өндіріс қалдықтарының түзілуі
1.1.1 Түсті металлургия қалдықтарының түзілу жағдайы
Қазіргі күнгі өте өзекті экологиялық басты мәселелердің көпшілігі
өндірісте түзілетін қатты, сұйық және газ тәріздес қалдықтардың
атмосфералық ауаға экологиялық норматив талаптарын сақтамай шығарылуы
себептерімен тікелей қатысты болып отыр. Мұның салдары тірі ағзалардың
табиғи бейімделуіне және келешек ұрпақтың денсаулығына аса қауіпті болып
табылады [9]. Сондықтан, мұндай қалдықтар өсімдіктер мен тірі ағзалар үшін
өте улы токсикологиялық зат болып есептелінеді. Ал, оларды экологиялық
тұрғыдан зерттеу - қоғамның ғылыми-техникалық дамуын одан әрі жетілдіруі
жолындағы басты мақсаттардың бірі.
Атмосфераны ластаушы заттардың ағзаларға әсерін байқау үшін жүргізілген
ғылыми зерттеулер бойынша, атмосфералық ауадағы аз мөлшердегі улы
қоспалардың концентрациясы адам денесін әлсіретіп, ағзаны бірден
тітіркендіруі себепті, адамдар арасындағы аурушаңдықты ұлғайтатындығын
көрсетеді [10, 11].
Өндіріс қалдықтары арнайы қалдық сақтау қоймасында сақталынып тұрғанына
қарамастан, олар желдің әсерінен атмосфералық ауаға көтеріліп, қоршаған
табиғи ортаға кері әсерін тигізуде. Қалдық сақтау қоймаларындағы қалдықтар
ұзақ сақталған сайын, абиотикалық факторлар: қар және жаңбыр сулары арқылы
қоршаған орта компоненттерін ластайды.
Республикамыздағы кен өндіру, металлургиялық өндірістердің дамуы
қоршаған табиғи ортаның ауыр металдармен және уытты химиялық зиянды
заттармен ластану деңгейін арттырып отыр. Қазіргі кезде ұзақ жылдар бойы
геологиялық зерттеу жұмыстарымен, кендерді өңдеу жұмыстарымен айналысқан,
сондай-ақ, құрылыс саласы мен химиялық-металлургиялық өндіріс орындарының
іс-әрекетінің нәтижесінде техногенді бүлініп келген жерлердің ауданы 172,0
мың га-ды құрап отыр [12].
Қазақстан территориясында Қостанай, Қарағанды, Ақтөбе, Шығыс Қазақстан,
Павлодар, Жамбыл, Батыс Қазақстан және Атырауда орналасқан көмір, қара
металл, фосфориттер мен бораттар өндіру өндірістерінен шығарылып
жинақталған қалдықтардың көлемі 21,8 млрд м3-қа жетіп, 25 мың га жерді алып
жатыр. Кен өндіру өнеркәсіптерінің қарқынды іс-әрекетінің нәтижесінде
техногенді ландшафттардың пайда болуы мен биосфераның бір бөлігі болып
табылатын топырақ-өсімдік жамылғысының жойылуы күннен-күнге болса да артып
барады [13].
Тау-кен шығару және өндіру жұмыстары барысында түзілген қалдықтар әсер
ету аумағында жағымсыз гидрогеологиялық және геохимиялық өзгерістер
туғызады, топырақтың, су қоймаларының және ауа бассейнінің қарқынды
ластануын қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, қалдықтар ауыл шаруашылығы және
орман шаруашылығын баланстан шығаратындай жердің едәуір үлкен ауданын алып
жатады (қазірдің өзінде шамамен 24 мың га) [14].
Қазірдің өзінде, шикізаттың тек ¼ бөлігі соңғы өнімге айналып, қалған
мөлшері қалдықтарға, көбінесе, улы қалдықтарға айналуда. Өйткені, минералды
шикізаттарды қазып шығару, байыту және технологиялық өңдеу үрдістерінде
металдардың 65-75 %-ы қалдықтармен бірге жинақталады. Демек, қалдықтардың
құрамындағы компоненттердің мөлшері табиғи шикізат құрамымен салыстырғанда
техногенді қалдықтардың құрамында өте жоғары болады [15].
Қазақстан Республикасының түсті металлургиясының кәсіпорындары
орналасқан аймақтарда атмосфераға 502,9 мың т шамасында зиянды заттар
шығарылады, оның 97 %-ы газдар (газдардың 98 %-ы күкірт тотықтары), қалғаны
мыс, мырыш, қорғасын, мышьяк, сынап, күкірт қышқылы, фторлы сутек және
т.б., ал ашық су көздерін негізгі ластаушылар – мыс және мырыш болатын
71,21 млн. м3 ақаба сулар болып келеді. Бір ғана Шығыс Қазақстанда қатты,
сұйық және қоймалжың түрде 18517,9 мың т уытты қалдықтар жинақталған [16].
Мұндай көрсеткіштер жыл сайын өспесе, төмендемейді. Өйткені, қалдықтар
қоймасына қойылатын тиісті экологиялық іс-шараларды жасауға мүмкіндік жоқ.
Бұл экономикалық мәселелерге байланысты, яғни қаржы мәселесіне орай кейінге
қалдырылып келеді.
Шығыс Қазақстан облысы өндіріс орындарына қаныққан аймаққа жатады. Мұнда
салыстырмалы түрде аз территорияда түсті металлургия, атом-өнеркәсіптік
және сирек металды кешендер, жылу энергетикасы, транспорт, тамақ
өнеркәсіптері мен тұрмыстық шаруашылықтар орналасқан. Ұзақ жылдар бойы
антропогендік әсерлердің салдарынан Шығыс Қазақстан облысының экологиялық
жағдайы елеулі өзгеріске ұшыраған аймаққа жатады. Әсіресе, қоршаған табиғи
ортаның негізгі ластаушы – техногенді көздер болып табылады [17].
Қазақстанның 2004-2015 жыл аралығындағы "Экологиялық қауіпсіздік
тұжырымдамасында" Қазақстанның жаңа мемлекеттік экологиялық саясаты
жөніндегі ережелер қарастырылып, онда бүгінгі қоғам мен экономиканы
экологиялық қауіпсіздік тұрғыдан дамыту жолдарын көздеп, өмір сүруді
экологизацияландыру заңдылықтарына бағындыру қажеттігі туралы айтылған
[18]. Себебі тек қана Қазақстан ғана емес, барлық мемлекеттер әлеуметтік-
экономикалық дамудың салалық және аймақтық бағдарламаларын жетілдіру үшін,
алдымен, экологиялық қауіпсіздікті қарастыруды көздейді.
Қазіргі кезде тұрғын үй құрылысы қуысты толтырғыштарды қолдану арқылы
жасалынған жеңіл бетондарды көптеп пайдаланады. Өзіндік қасиеттеріне
байланысты қуысты толтырғыштарды пайдаланудың төмендегідей ерекшеліктерін
атап көрсетуге болады: конструкциялық монтаж бен транспортқа кететін
шығынды азайтады, бетон конструкциясының жылу сақтағыш қабылетін арттырады,
тұрғын үй салуға кететін уақыт мерзімін азайтады [19].
Қазақстанда жеңіл бетон жасауға қажетті қуысты толтырғыштар негізінен
жақын маңда орналасқан шетелдерден тасымалданады. Құрылыс материалдарын
алыстан тасымалдау тұрғын үй салуға қажетті қаржылай шығынды арттырады. Ал,
бүгінгі күні Қазақстанның өзінде аракідік шығарылып жатқан жасанды қуысты
толтырғыштардың басым бөлігі керамзит шағалын алуға бағытталған. Оның басты
кемшілігінің бірі – айналмалы пеште жоғары температурада ісінетін қасиеті
бар топырақты шихтаға қосу арқылы күйдіру барысында, табиғи шикізат пен
отынның көп жұмсалатындығында.
ХХ ғасырдың 80-жылдарының соңында тау-кен байыту және металлургиялық
қатты қалдықтардың мөлшері 5,5 млрд. тоннаға дейін жеткен. Сол кездердегі
ғылыми зерттеулер нәтижелері бойынша, тау-кен байыту және энергетикалық
өндірістері қалдықтарынан байланыстырғыш материал – цемент алуға және жеңіл
бетон толтырғышы – аглопорит алуға болатындығы анықталған [20].
Республика өндірісінің базалық профильді салаларының біріне түсті
металлургия, оның ішінде қорғасын, мырыш, мыс, глинозем, барит және т.б.
өндірістер жатады. Тауар өнімі ретінде Менделеев кестесінің 52 элементі
және олардың негізіндегі 70-тен аса қосылыстары алынады.
Қазақстанда өндірілетін түсті металдар шет елдерде кең сұранысқа ие және
әлемнің 30-дан астам елдеріне экспортқа шығарылады.
Қазақстанның жер қойнауын жоспарлы түрде зерттеуге Қ.И.Сәтбаев,
М.П.Русаков, А.П.Буров және ауыр металл өндірісін Г.К.Орджонкидзе зерттеу
негізінде елімізді түсті металлургия қорларына бай елдердің қатарына
кіргізуге атсалысты [21].
Қазақстан металлургиялық өндірісінің номенклатурасында отандық әскери
техниканы дамытуда өте маңызды жоғары маркалы металдардың үлесі арта түсті.
Молибден және вольфрам өнімінің, металдық сурьма, висмут, таллийдің
өндірісі іске қосылды. Соғыс жылдарында республикада 25 шахталар мен
карьерлер, 11 байыту фабрикалары, соның ішінде шығыс-Қоңырат, Мырғалымсай
кен орындары, Текелі қорғасын-мырыш комбинаты, Белоусова, Березовск байыту
фабрикалары пайдалануға берілді және 1941-45 жылдары Қазақстан молибден
концентратының 50 %-ын, қорғасынның 80 %-ын, вольфрам және қалайы
концентраты, мыс, алтын, сондай-ақ, басқа да түсті металдардың басым
бөлігін соғысқа жіберіп отырды.
Ұлы Отан соғысының жеңісінен кейін түсті металлургияны ары қарай дамыту
үшін, мықты шикізат базасын қалыптастыру қажет болды. Өте қысқа уақыт
аралығында Жезқазған кен орнында, Зыряновск карьерінде, Ертіс және
Белоусовка кенорындарында шахталардың құрылысы жүргізіліп, Николаевка мыс-
мырыш кен орны меңгеріліп, Қоңырат кенорны реконструкцияланды. Жайрем,
Жезқазған және Қарағайлы кен байыту комбинаттары пайдалануға берілді.
Өскеменде 18 ай ішінде Алтай полиметалл кендерін өңдеу өндірістерінің
технологиялық тізбегіндегі аяқтаушы сала болып табылатын қорғасын зауыты
салынып, іске қосылды. Шымкент қорғасын зауытының жұмысының тоқтаусыз
жүргізілген түпкілікті реконструкциясы еңбек өнімділігін 20 %-ға
арттырғанда, жалпы өнімділікті 1,5 есеге арттыру мүмкіндігін туғызды. Ірі
технологиялық іс-шаралардың бірі – Өскемен қорғасын-мырыш комбинатында
оттегіне бай ауамен үрлеу арқылы, концентратты күйдіру арқылы қондырғының
өнімділігін 3-4 есеге және мырышты бөліп алуды 3-4 %-ға арттырып, күкірт
қышқылының өнімділігін жоғарылатты.
Бірқатар министрліктердің шешімімен 1954 жылы Өскемен титан-магний
зауытының құрылысы басталды. Өскемен титан-магний комбинатында жаңа жоғары
эффективті аппараттар мен магний мен хлор өндірісінің жаңа технологиясы
жасалды.
Республикада түсті металлургияның дамуы өте жоғары қарқында болды. 1958
жылы Жезқазғанда 6 шахта, Өскемен қорғасын-мырыш зауыты, Гүлшат кен орны,
Қорғасын және Қосайғыр-Ақжал қорғасын-мырыш кен орындары, Қарағайлы кен
орны, Белогорск кен-байыту комбинаты, Торғай кен орны және т.б. іске
қосылды.
Сульфидті шикізатты өңдейтін барлық металлургиялық зауыттарда
технологиялық газдардан күкірт қышқылын өндіру ісі қолға алынды. Екіншілік
жылу ресурстарын қолдану ісі де кең масштабта іске аса бастады.
Қазақстанның түсті металдарының сапасы өте жоғары болып саналады.
Өскемен мырышы, Балхаш пен Жезқазған мысы Лондондағы металдар биржасында
сапаларының өте жоғары болғандықтарына байланысты эталон ретінде тіркелген.
Дегенмен, жоғары қарқынмен жұмыс істеп келген өндіріс орындарының жылына
бірнеше мыңдаған т қалдық шығаратындығы да, шығарылған қалдықтардың
қоршаған табиғи ортаға тигізетін зардабы да орасан зор. Сондықтан,
өндірістік қалдықтарды агломерациялық жолмен өңдеу арқылы залалсыздандырып,
оларды кәдеге жарату өзекті мәселені құрайды.
1.1.2 Фосфор өндірісінің қалдығы – фосфогипстің түзілуі
Қоршаған ортаны қорғау министрлігінің мәліметтері бойынша қазіргі таңда
Қазақстанда пайдалы қазба кендерін өндірудің қарқынды жұмыстарының
нәтижесінде ашылған жыныстардың, шлактардың және де басқа екіншілік
шикізаттардың (қалдықтардың) 20 млрд. т шамасы жинақталған, оның ішінде 17
млрд.т-дан астамы тау-кен өндірісі қалдықтарының (14,7 млрд.т ашылған
жыныстар, 39,5 млн. т баланстан шыққан кендер, 218,5 млн. т байыту
фабрикаларының қалдықтары 234,6 млн. т металлургиялық және фосфортекті
шлактар) үлесіне тиесілі [22, 23].
Қалдық сақтаушы және техногенді минералдық қорларды жинақтаушы
орындардың орналасқан ауданы 22 мың га-дан астам жерді алып жатыр. Түсті
металлургия өнеркәсіптерінен шығарылған өндірістік уытты қатты қалдықтардың
көлемі – 5,2 млрд. т-дан жоғары.
Қазіргі кезде Қазақстан аумағында фосфориттердің ірі кен орындары
орналасқан. Оларға Қаратау фосфоритінің кен орындары мен Ақтөбе фос-форитті
бассейні жатады. Бұрынғы Одақта фосфат шикізаттарының негізгі көзі Хибин
апатит-нефелин кен орны болатын. Фосфат кенінің қоры Ресейде (59,4%),
Қазақстанда (36,2%) және Эстонияда (4,4%) шоғырланған [24].
Фосфат кенін жіктеу – табиғи фосфатты өңдеудің техникалық және
экономикалық тиімділігін анықтауға мүмкіндік береді. Фосфоры бар
шикізаттарды генетикалық типтеріне қарай жіктеуге болады, олар апатиттер
және фосфориттер болып екіге бөлінеді. Апатиттер – вулканнан туындаған, ал
фосфориттер – қалдықтан туындаған шикізаттар болып есептелінеді. Апатиттер
мен фосфориттердің минералдық құрамындағы өзгешеліктер осымен
түсіндіріледі. Апатиттерде фосфор апатиттік топтардың минералдары түрінде
3Са3(РО4)2СаХ2 (жалпы формула түрінде) болады, мұнда Х–фтор, су тотығы тобы
немесе хлор болуы мүмкін. Апатит кендеріне құрамына фторлы апатиттен басқа
фосфаты жоқ қосындылар да кіреді. Олардың ішінде нефелин
3Na2O∙K2O∙4Al2O3∙9SiO2 басым. Апатиті бар кендер апатитті - нефелинді,
апатитті - магнетитті болып екі түрге бөлінеді.
Елімізде фосфат тыңайтқыштары мен кәдімгі фосфор өндіруге қажетті табиғи
минералды шикізаттарының мол қоры Оңтүстік Қазақстан облысында және Жамбыл,
Қаратау алаптарының жер қойнауында шоғырланған. Ені 25-30, ұзындығы 120-130
шақырымдық аумақта 50-ге жуық кеніштің жалпы қоры 4 млрд. т-дан
асады. Онда, пайдалы Р2О5 – фосфор пентаоксиді қосылыстары бойынша 1 млрд.т-
дан астам байлығы бар кен орны анықталып, зерттелген. Бұл қор негізінен
алаптың ірі алты кен орындарында жинақталған. Фосфориттердің баланстағы
қорының 75 %-ы фосфор саласында қолдануға жарамды, олар Қаратау, Ақсай,
Түйесай, Жаңатас, Шолақтау, Көкжон, Көксу сияқты кен орындарында кездеседі
[25].
Қаратау бассейнінің кен орындарындағы фосфоритті кендердің құрамы мен
сапасы минералдардың – фосфориттер, кремнезем және карбонаттарға
байланысты да тұрақты болмайды. Бұл жағдай қалдықтардың мөлшерінің
көбеюіне жағдай жасайды [26-29].
Зиянды қалдықтардың пайда болуының басты себептерінің бірі – Қаратау
алабы фосфориттерінің химиялық және минералдық құрамы жағынан тұрақсыз
болуымен қатар, оның ішінде түрлі балластты жыныстары бар қиын байытылатын
шикізатқа жатқызылуымен түсіндіріледі. Қазіргі кезде өндірісте қиын байитын
фосфориттерді байытудың жүзеге асырылып жатқан әдістері жоқ. Бұл оның
генезисінің табиғатымен: алаптың көптеген кен орындарының фосфориті бар
қабаттарының құрылымымен, фосфорымен байытылған тау және цементтік
жыныстармен, кварцпен, фосфатты кендерде минералды жыныстардың тығыз
болуына байланысты. Мұның бәрі кеннің пайдалы жағын балластан толық айырып
алуды қиындатады. Мұндай шикізат алдын-ала толық термоөңдеуден өткізуді
талап етеді. Слюдалы минералдардың, төменгі температурадағы кварцтың болуы
кесектелген фосфориттердің термиялық және динамикалық мықтылығын күрт
төмендетеді. Мұның өзі кенді өндіру және тасымалдау кезінде қалдықтардың
елеулі фосфаттық ұсақ-түйек (48 %) түрінде қалдықтардың пайда болуына
әкеліп соқтырады, ол толық пайдаға аспай зауыттың аумағында орналасқан
қалдық сақтағыштарға тасталынып, қоршаған ортаның ластаушы көзіне айналады
[30].
Фосфоритті кендерді өндіру және өңдеуден кейінгі қалған қалдық
техногенді қалдықты тиімді пайдалану – қоршаған табиғи орта үшін де
пайдалы, әрі тиімді болып табылады. Тау-кен өңдеу өндірісі, соның ішінде
фосфор өндірісінің өнеркәсіптері жер қойнауынан үлкен мөлшерде пайдалы
қазбаларды қазып алып, оның тек аз бөлігін ғана (10-15 %) пайдалы шикізат
ретінде пайдаланып, ал негізгі бөлігі қалдық жинақтаушы орындарда үлкен
аудандарды алып жатады.
Фосфор өндірісі – еліміздің негізгі өндіріс секторларының бірі және
оның экономикалық потенциалында маңызды орын алады.
Фосфатты тыңайтқыштарға деген әлемдік сұраныс үздіксіз артып келеді. Ол
жылына шамамен 500-600 мың т-ны құрап отыр. Мұндай фосфатты тыңайтқыштарға
аммофос, нитроаммофос және суперфосфат жатады. Фосфатты тыңайтқыштарды
негізгі өндірушілерге Ресей, АҚШ, Қазақстан және Өзбекстан мемлекеттері
кіреді.
Өнеркәсіптерде фосфориттерді электротермиялық өңдеу жұмыстары
жүргізіледі. Осы өңдеудің негізінде кремний қос тотығы қатысында көміртегі
мен кальций фосфаты тотығуына негізделген фосфордың электровозгонкасы
жатады.
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 5CO + P2 – 32,5 ккал
(1)
Кремнийдің қос тотығы кальций фосфатының тотығуын, төмен температуралы
балқыманың пайда болуын жылдамдатады да, реакция химизмі мен балқыманың
созылғыштығына әсер етеді. Фосфатты шикізатты кварциттермен шихталағанда
қышқылдылық модулін 0,78-0,9 аралығында болуын қадағалау қажет. Қышқылдылық
модулі қышқылдық тотықтардың негіздік тотыққа қатынасымен (SiO2 : CaO)
есептеледі [31].
Сонымен бірге, Жамбыл облысында НДФЗ АҚ және Минералды
тыңайтқыштар зауыттары іске қосылған. Бұл зауыттарды фосфоритті кендермен
қамтамасыз ететін өндірістер Қаратау АҚ және Казфосфат ЖШС.
Қаратау бассейнінде кен өндірудің даму масштабында шикізатты тиімді
өңдеу және технологиялық үрдістердің оптимизация мәселесі маңызды орын
алады. Фосфатты тыңайтқыштарды алудың технологиясы электротермия мен
экстракцияға негізделгендігі белгілі [32]. Қаратау фосфориттерінің
құрылысының ерекшеліктері фосфат микрокристалдарының өсуі флотациялық
байыту үрдістерін қиындатады. Сондықтан, реакция жүру үшін фосфоритті
кеннің құрғақ ұнтағы қажет:
3Ca(PO4)2·CaF2+10H2SO4+20H2O6H3PO4+ 10CaSO4·2H2O+2HF (2)
Мұнда фосфор қышқылымен қатар көптонналы фосфогипс түзіледі. Қаратау
фосфор ұнтағының 1 т-сын өңдеу барысында 1,45 т фосфогипс түзіледі [33,
34].
Жамбыл облысындағы Казфосфат ЖШС іс-әрекеттерінің нәтижесінде 10-11
млн. т шамасында түйіршіктелген және кристалданған электротермофосфорлы
шлактар, 6-6,5 млн. т ашылған жыныстар, соның ішінде доломит, кремнийлі
жыныстар, 3-3,5 млн. т фосфорит ұнтағы, 1-1,5 млн. т кварцит ұнтағы, 6 млн.
т басқа да қалдықтар: пеш түтіні, көмір түтіні, пиритті үйінділер, шлактар
шамамен 500-600 мың т түзіліп отыр. Барлығы 26-27 млн. т қатты қалдықтар
түзілген. Фосфор өндірісінің қалдықтарының жіктелуі 1-суретте келтірілген.
Қалдықтардың құрамында ең көп мөлшерде түйіршіктелген фосфорлы шлактар –
36 %, фосфогипс – 23 %, ашылған жыныстар – 21 %, фосфоритті ұнтақ – 12 %,
кварцитті ұнтақ – 3 %, ал басқалары 1 %-ды құрайды.
Түзілген қалдықтардан бүгінгі таңда тек аз мөлшері ғана пайдаға
асырылуда. Мысалы, цемент зауытына жеткізілетін түйіршіктелген фосфор
шлактары 10-15 мың т-ны, тығыз шлак 5-6 мың т-ны құрайды.
Жоғарыда қарастырылған қалдықтардың көпшілігі құрамы мен қасиеттері
бойынша екіншілік шикізат көзі болып табылады. Осы уақытқа дейін күл мен
шлактың оннан бір бөлігі, фосфогипс пен көмір байыту қалдықтарының 4 %-ы
ғана пайдаланылуда, сондай-ақ, тау-кен өндірістік кешенінің қалдықтары қол
тигізілмеген күйінде қалуда. Химия саласының ең маңызды өндірісінің бірі –
минералды тыңайтқыштар өндірісі болып келеді. Минералды тыңайтқыштарды
(қарапайым суперфосфат, суперполифос, аммофос және т.б.) алу үрдісінде
фосфорит ұнтағы мен шаң қолдану технологиясына байланысты ғылыми-зерттеу
жұмыстары жалғасын тауып келеді [35].
- қалдықтардың алып жатқан ауданы – 37,31 га;
- шлак тастары – 27,4 га;
- кокс ұнтағы – 0,79 га;
- фосфорит ұнтағы – 9,12 га.
Мұндағы, уытты заттардың қауіптілік класы – 3-класқа жатады.
Қолданылмаған фосфогипстің негізгі бөлігі Тараз қаласында орналасқан
Минералды тыңайтқыштар зауытының қалдық сақтағыш қоймаларында
жинақталуда. Минералдық тыңайтқыштар өндірісі үлкен көлемде қалдық
шығаратын салалардың қатарына жатады. Фосфор тыңайтқыштарын алуға негізгі
шикізат болатын фосфатты кендер фосфор құрамды минералдардан басқа фосфатты
шикізатты өңдеу барысында қалдық құрамына толық немесе жартылай өтіп
отыратын кремний, темір, магний, фтор қосылыстарына да ие болады. Фосфорлы
тыңайтқыштардың негізгі массасын өндіретін өндіріс базасы табиғи
фосфаттарды күкірт қышқылымен ыдырату арқылы алатын фосфор қышқылы болып
саналады.
Кальций сульфаты дигидрат түрінде (гипс – ), жартылай гидрат
түрінде (оның табиғи аналогы – бассанит минералы – ) және сусыз
күйінде (ангидрит – ) түзілуі мүмкін. Осыған орай экстрациялық фосфор
қышқылын (ЭФҚ) алудың дигидратты әдісі бар. Бұл үрдіс 70-80 0С шамасында
сулы ерітіндіде Р2О5 мөлшері 18-32 % және –1,5-3 % болғанда жүреді.
Осы параметрлерде гипс метатұрақты (тұрақты фаза – ангидрит), бірақ фазалық
өзгерістерге салыстырмалы жоғары тұрақтылығымен ерекшеленеді. Сонымен
қатар, фосфор қышқылынан шайылғаннан кейін, ол тұрақты модификацияға
айналады. Жартылай гидратты әдістер температураның кең интервалында (90-115
0С) және сулы ортадағы Р2О5 құрамы 30-55 % болған жағдайда жүреді. Кальций
сульфатының жартылай сулы еретіндісін оптимальды жағдайда тұндыру кезінде
(сулы ортада –0,8-1,2 %) жақсы сүзгіш қасиетке ие шар тәріздес
формалар түрінде кристалданады [36].
Фосфогипстің құрамына өндірістік әдіс ЭФҚ маңызды әсер етеді.
Дигидратты түрден жартылай гидратты – дигидратты түрге жартылай гидратты
түрге өту барысында қоспалар мөлшері азаяды.
Көптеген зауыттарда фосфогипсті шикізат ретінде пайдалану жуу
үрдістерінің барысында жаңа экологиялық мәселенің туындауына себеп болады.
Ол фосфогипстің ағызынды суларға қосылуы. Себебі фосфогипстің құрамында
толық шайылмаған фосфор қышқылының қалдықтары бар. Оны химиялық мелиорация
барысында топырақтың физикалық және физика-химиялық қасиеттерін жақсарту
үшін жұтылған натрийді кальциймен ауыстыру мақсатында қолданады.
Фосфогипсті штукатуралы алебастерге және құрылыс материалдарына өңдейді.
Бұл қалдықты цемент шихтасының құрамына енгізу арқылы, оның термиялық
ыдырауы нәтижесінде цементті клинкерге және күкірт қос тотығына айналдыруға
болады. Осылай фосфатты ыдыратуға кеткен күкірт қышқылын қалпына келтіруге
болады. Фосфогипс аммоний сульфатын алу кезінде сульфат-иондарының (күкірт
қышқылының орнына) көзі ретінде қабылдана алады [37]. Фосфогипс бірқатар
шетелдік өнеркәсіптермен қатар аммоний сульфатының өндірісінде шикізат
ретінде сұйық түрде қолданылады :
CaSO4 + (NH4)2CO3 = (NH4)2SO4 + CaCO3
(3)
және оны газ түрінде, газ тәріздес аммиакты қолдану арқылы пайдалану
мүмкіндігі бар:
CaSO4 + 2NH3 + Н2О + CO2 = (NH4)2SO4 + CaCO3
(4)
Фосфогипсті күкірт қышқылы мен әкке өңдеуге және оны химиялық
мелиорант ретінде қолдануға болады. Құрылыс материалдары технологиясында
гипс бастапқы күйінде де, күйдірілген түрде де қолданыс тапқан. Күйдірілген
немесе штукатураланған гипс әртүрлі әсемдеуге арналған бұйымдарды жасауда
қолданылады. Гипс тасы кірпіш жасауда байланыстырғыш материал ретінде,
гипсобетон, газ-күл бетон, газды силикат, плиталар дайындауда
пайдаланылады. Шикі, табиғи гипс портландцементке қоспа ретінде
қолданылады. Соңғы жылдары бірқатар ғылыми-зерттеу және өндірістік-
тәжірибелік жұмыстардың нәтижесінде гипс көбіне цементтің қатаю уақытын
реттеуші және клинкер алуда шикі қоспаның күйдірілуінің интенсификаторы
ретінде қолданылып келеді.
Құрылыс материалдарының отандық өндірісінде гипс материалдарына деген
сұранысының бір бөлігін химиялық өндірістердің гипс қалдықтары жауып отыр.
Көптеген ғылыми-зерттеу жұмыстары табиғи гипстің химия өнеркәсібінде,
олардың ішінде фосфор тыңайтқыштарының (экстракциялық фосфор қышқылының)
өндірісінде, фторсутекті қышқыл және криолит өндірісінде қажет болатындығын
көрсетіп отыр.
фторгипс қалдығы; титан бояулары өндірісінің қалдығы титаногипс;
бор қышқылы өндірісінің қалдығы борогипс және т.б. өзінің құрамы және
қасиеттері жағынан гидратталу дәрежесі әртүрлі кальций сульфатына ие
болады. Қазіргі таңда осы қалдықтардың қатарында құрылыс материалдарының
өндірісінде ең көп қолданыс тапқаны – фосфогипс болып келеді.
Құрамында фосфор болатын экстракциялық фосфор қышқылының негізінде
тыңайтқыштар өндірісінің дамуы, фосфогипстің қолданылуы өте өзекті мәселе
болып табылады. Мұның себебі, фосфогипстің қалдық сақтау орындарына
тасымалдануы бірқатар қаржылай шығындарды қажет етеді. Апатитті
концентратты өңдеуге байланысты жобаларға капиталды қаржы орналастыру
барысында жалпы қаржының 25-30 %-ы фосфор қышқылының өндірісінің
ұйымдастырылуына жұмсалады. Сәйкесінше, эксплуатациялық шығындар фосфатты
шикізаттың 10-15 %-ын құрайды [38].
Фосфогипстің тасымалдану және сақталу қажеттігі өнеркәсіп қолданысын
күрделендіреді. Тіпті, барлық санитарлық орындардың қадағалауы барысында да
зауыт аумағының санитарлық жағдайы мен территорияның экологиялық жағдайын
нашарлатады. Фосфогипс қалдықтарын сақтау орындарын кей жағдайларда өндіріс
орнының өзінің аумағынан артып кетеді. Сонымен қатар, қазіргі таңда
фосфогипсті ауыл шаруашылығында топырақтың химиялық мелиорациясы үшін,
цемент қоспасын күйдіруде минерализатор ретінде және клинкерге қоспа
ретінде қолданудың техникалық мүмкіндігі және экономикалық мақсаттылығы
дәлелденген. Осыған орай, шетелдерде фосфогипс кеңінен қолданылуда.
Жапонияда, Францияда, Бельгия мен Финляндияда фосфогипс цемент, гипсті
байланыстырғыш өндірісінде өндірістік масштабтарда қолданылуда. Жапонияда
фосфогипс толығымен – жылына 3 млн. т-дан астам көлемде қолданылып келеді.
Цемент өндірісінде фосфогипсті қолдану Болгарияда, Грецияда, Чехияда,
Швецияда; күкірт қышқылының және цемент немесе әктас өндірісінде –
Францияда, Грецияда, Испанияда және АҚШ-та; қағаз өнеркәсібінде пигмент
ретінде – Финляндияда; құрылыс материалы ретінде – Францияда, ФРГ,
Испанияда және Грецияда анықталған. Бірақ фосфогипстің жылдық өңделуі,
өңделген көлемдерімен салыстырғанда 20 % мөлшерде ғана болып отыр.
Фосфогипсті өңдеу әдістерін меңгеру технологиялық және экономикалық
көрсеткіштер бойынша анықталады [39].
Қоршаған ортаны қорғау – шартты термин болып есептеледі. Оның мағынасы
қоршаған ортаның қалпын сақтау. Дегенмен, өндірістік іс-әрекеттерден бас
тарту мүмкін емес, себебі, бұл жер шарындағы тіршіліктің катастрофалық
деңгейде бұзылуына алып келуі мүмкін. Өндірістік үрдістерді тоқтату
жаһандану мәселелерін шешудің орнына, онан сайын шиеленістіре түседі [40].
Соңғы 15-20 жыл барлық техникалық пәндердің мамандары үшін маңызды
мезгіл болып отыр. 60-шы жылдардың соңында экология термині тек
биологтарға ғана белгілі болса, ал қазіргі таңда жаңа үрдістерді, жобаларды
және өндіріс жұмыстарын жүргізу барысында қоршаған ортаны қорғау мәселесі
көптеген технологтарды да толғандырып отыр. Олардың ой-өрісінде, маңызды
мәселелерді шешуде қоршаған ортаның жай-күйіне деген алаңдаушылық және
экологиялық білім үлкен орын ала бастады.
Қазіргі кезде экологиялық жағдайы нашарлаған аудандарда басты мәселе
зиянды заттардың ағызынды суларға көп қосылатындығында болып отыр. Мұндай
жерлерде қалдықтардың көлемін ондағы бағалы құраушыларды пайдаға асыру
арқылы азайту қажеттілігі туындауда. Қазір қалдықсыз технология түсінігінде
өндірісті біріншілік шикізат қоры – өндіріс – қолданыс – екіншілік шикізат
қоры циклы бойынша шикізаттың барлық құраушылары, барлық энергия түрлері
толық қатысатындай және экологиялық тепе-теңдік бұзылмайтындай етіп
ұйымдастырылуы қажет. Қалдықсыз технология бір комбинат, сала, аймақ және
халық шаруашылығы көлемінде жасалуы мүмкін.
Қалдықсыз технология түсінігі жаңа технологиялар мен жаңа құрылғыларға
қойылатын талаптарды қарастыруға мүмкіндік береді. Қалдықсыз өндіріс
анықтамасында өндірістік өнімдердің қасиетіне байланысты қолдану сатысы
олардың сапасына әсер ете отырып, сенімділік, ұзақ мерзімге жарамдылық,
қайта өңдеу айналымының экологиялық зиянсыз түрге айналу мүмкіндігін
қарастырады.
Қалдықсыз термині өндірістің кейбір салаларында жоғарыда
келтірілгендерден өзгешеленеді. Мысалы, химиялық өндірісте қалдықсыз болып
минералды шикізаттың 90-98 % қолданылатын өндіріс жатады. Бұл өте жоғары
көрсеткіштер, егер біздің елімізде өндірістердің басым бөлігі осылай жұмыс
жүргізсе, еліміздегі экологиялық жағдай қазіргіден әлдеқайда жақсы болар
еді.
Сапасы дәл осындай фосфогипсті (құрамы бойынша шетелде – Жапония,
Бельгияда қолданылатын фосфогипске ұқсас) қолдану экологиялық мәселелермен
қатар, экономикалық мәселелерді де шешуге мүмкіндік береді. Себебі,
фосфогипстің жинақталуының кез-келген әдісі, оны Қазақстанның халық
шаруашылығында пайдаға асыруға қарағанда тиімсіздеу келеді [41].
Ұсынылған әдістерді кең масштабта қолдану және фосфориттерді өңдеуде
фторды қолдану – өндірісте табиғи шикізатта қолдануға қарағанда
экономикалық және экологиялық тұрғыдан тиімді болып келеді.
1.2 Өндіріс қалдықтарының қоршаған табиғи орта компоненттеріне және адам
денсаулығына әсері
1.2.1 Түсті металлугия қалдықтарының құрамындағы зиянды заттардың
қоршаған орта мен адам денсаулығына әсері
Қазақстанда қорғасын-мырыш полиметалды қоры – Кенді Алтай, Сарыарқа,
Қаратау және Жоңғар Алатауында шоғырланған [42]. Лениногорскіде,
Зыряновскіде, Өскемен, Текелі, Шымкент, Қарағайлы, Кентауда ірі тау-кен
байыту және металлургиялық өнеркәсіптері орналасқан. Қоршаған ортаның ауыр
металдармен ластануы осы өндірістер орналасқан аймақтарда айқын байқалады.
Атмосфералық ауаның тазалығын сақтау Халықаралық деңгейдегі экологиялық
мониторингтің негізгі мәселелерінің біріне айналып, оның жағдайын бақылап
отыру адамзаттың, бүкіл биосфераның мүддесіне сәйкес қарастырылуы көзделді
[43].
Дегенмен, ҚР-дағы қоршаған табиғи ортаның жай-күйі мен оны қорғау
мәселесі жыл өткен сайын өзекті күйінде, ластанудың жоғары көрсеткішіне ие
болып отыр. Әдетте, шығарылған зиянды заттардың көлемі өнеркәсіптік
өндірістің даму деңгейімен тікелей байланысты десе де болады (2-сурет).
Шығару көлемінің көпшілігін өңдеу өнеркәсіптері (бұл кәсіпорындардың
зиянды заттарды шығару көлемі жалпы шығарылымның 51 %-ын құрайды), электр
энергиясы, газ бен су өндіретін және бөлетін кәсіпорындары (27,8 %), кен
өндіру өнеркәсіптері (13,7 %) жүзеге асыруда. Ауаға зиянды заттардың көп
шығарылуына өндірістің экологиялық құжатындағы технологиялық режимнің
сйәйкессіздігі, яғни ластау көздерін тазартатын шаң, газ тұту
қондырғыларының толықтай жарақтандырудың жетіспеушілігі айтарлықтай әсер
етеді.
Қазақстандағы шамамен 96 мың ластанған көздердің 63,3 %-ы
ұйымдастырылған, олардың тек 18,2 %-ы тазалау қондырғыларымен жабдықталған.
Өндірістен шығатын газ қалдықтарын тазалау дәрежесі кейінгі жылдарда
нашарлаған, соңғы 10 жылда тұтылған зиянды заттардың үлесі тұрақты
көздерден шығатын ластанған заттардың жалпы көлемінің 87-88 % деңгейінде
қалып отыр [44].
Соңғы 5 жыл көлемінде, еліміздің түсті металлургия өндіріс орындары өте
тығыз орналасқан Өскемен қаласындағы стационарлық көздерден атмосфераға
зиянды заттар көп шығарылып отырады. Шығыс Қазақстан гидрометеорологиялық
қызмет орталығының мәліметі бойынша, 2006 жылы Өскемен қаласындағы
атмосфералық ауаның ластану индексі (АЛИ) 6,5 құраса, қала Қазақстан
Республикасы қалаларының ішінде ластану индексі бойынша 8-ші орынды алады
деген сөз.
Келтірілген сандар экологиялық мәселелерді оңтайлы шешіп тұр деп айтуға
келмейді, облыс орталығындағы атмосфералық ауа жағдайы қосымша шараларды
қолдануды қажет етеді. Әсіресе, ол қолайсыз метеожағдай (жылына 40 %-ға
дейін) мен стационарлық көздерден атмосфераға шығарындылар 50 %-ды
құрайтын автокөліктердің көбейгендігі тіркелген.
Өскемен қаласы үшін қолайсыз метеожағдай кезеңіндегі шығарындыларды
есептеу мәндері және өндіріс көлемін азайту әдістемесі ауаны ластаушы
заттарға шектеулі жол берілген концентрация есебінен санитарлық нормаға сай
келмейді.
Тамыз бен қыркүйек айларында, автокөліктердің көбею әсерінен,
Өскемендегі қолайсыз метеожағдай күндері фотохимиялық у түзілімі байқалған.
Бүгінде, облыс орталығында 61 мың бірлік маңайында көлік бар деп
есептелініп отыр. Бұл проблеманы шешу үшін көлік жолдарының жүру ағынын
қайта қарауды және автокөліктердің түтін шығаратын түтігіне өршіткілер
(катализатор) қойып және пайдаланып жүрген бензин сапасына да қатаң қарау
керек.
Атмосфералық ауа жағдайына мемлекеттік бақылауды Шығыс Қазақстан
гидрометеорология орталығы жүргізеді. Бақылау жұмысы 5 стационарлық
бекеттерде және қозғалмалы зертханада жүзеге асырылады. Облыстық бюджет
есебі бойынша, 3 стационарлық бекеттерде күндіз-түні бақылау жұмысы
жүргізіледі. Бірақ бұл жерде де қиыншылықтар туындауда, әсіресе, нормативті-
құқықтық база ескірген [45].
Қазіргі күні қолданып жүрген атмосфералық ауаның ластану индексін
есептеу әдісі Өскемен қаласындағы ластаушы заттар шығарындыларының
ерекшелілігін толық көлемде ескермейді. Қолданып жүрген атмосфералық ауаның
ластану индексін анықтау әдісі атмосфераға ластау заттардың тек бес, ең
жоғары концентрациясын ескереді, бірақ атмосфералық ауаны ластаудың нақты
суретін көрсетпейді. Шығыс Қазақстан гидрометеорология орталығынан алынған
нәтижелер бойынша әр бөлімге саралай талдау жасап, ұсынылған ақпараттың
дұрыстығымен нақтылығын қамтамасыз етіп отыру қажет.
Қолайсыз метеожағдай күндері атмосфералық ауа жағдайына қатысты
туындаған проблеманы шешу үшін Нормативтік-құқықтық акт туралы заң
талабына сәйкес, табиғат қорғау ерекшелігімен сипатталатын заңнама
актілерін өңдеп және қолданысқа енгізу қажет [46]. Бүгінгі күнге дейін
қолайсыз метеожағдай күндері шығарындыларды реттеу бойынша әдістемелік
нұсқау жоқ.
Түсті металлургия кәсіпорындарының шығарындыларының біріне,
3-сыныпты қауіпті – күкіртті ангидриді жатады. Бұл атмосфералық ауаны
ластау арқылы тұрғындардың денсаулығына үлкен әсер етеді.
Шығыс Қазақстан гидрометеорология орталығының мәліметтері бойынша Ертіс
өзенінің жер үсті суларының облыс көлеміндегі жағдайы ластану индексі
бойынша жоғары. Оның ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz