Эта отрасль народного хозяйства вызывает активное и губительное влияние на окружающую среду, которое в первую очередь связано с образованием большого количества разнообразных отходов[2].
В современных условиях проблемы максимально полного использования сырьевых ресурсов, энергосбережение, утилизация ресурсов и экологическая безопасность металлургического производства, приобретают приоритетный характер.
Сегодня без решения этих проблем невозможно создать конкурентноспособную продукцию.
Любая производственная деятельность связана с образованием отходов. «Безотходность» естественных циклов — это миф, который опровергается огромными пластами геологических отложений, которые возникли в результате деятельности живых организмов.
Отходы — это остатки продуктов или дополнительный продукт, который образуется в процессе или по завершении определенной деятельности и не используются в непосредственной связи с деятельностью. Отходы производства, попадая в естественную среду, практически всегда изменяют ее химический состав или физические свойства и, следовательно, являются загрязняющими веществами.
К сожалению, предусмотреть негативные последствия человеческой деятельности обычно можно, но никогда нельзя сказать с уверенностью, что учтены все возможные опасности.
Пытаться строго классифицировать эти влияния — неисполнимое задание, но по характеру условно их можно разделить преимущественно на физико-химические, биологические и физико-механические.
Опасность, которая исходит от загрязняющего вещества, зависит не только от характера его влияния, величины эмиссии (то есть выбросам в окружающую среду) и ПДК, но и от от параметров его распространения.
Пространственный масштаб распространения загрязнения зависит от того, в какую среду оно попало и от времени жизни загрязняющего вещества в этой среде.
В атмосфере загрязняющие вещества разносятся ветрами со скоростями от 1 до 20 м/с (это 4‑70 км / год), в проточных водах они распространяются со скоростью течений, в стоячих водах и почвах их распространения зависит от скоростей диффузии — это частички см / с в воде и сантиметры в год — в почвах.
Время жизни загрязняющего вещества в естественной среде — это среднее время существования в этой среде молекул или атомов вещества до их распада, трансформации, или выведения за пределы среды. Свинец, кадмий, мышьяк и другие металлы, переносимые частичками — дальность атмосферного переноса 0‑500 км — время пребывания в атмосфере — 5‑20 часов, воде — месяцы, почве — годы.
В литературе, посвященной проблеме загрязнения естественной среды, ванадий, никель, железо, марганец, ртуть, кадмий, таллий, кобальт, медь, свинец, олово, мышьяк, селен, хром и цинк условно называют тяжелыми металлами, хотя с точки зрения химика не все эти элементы являются истинными металлами [1].
Металлургические шлаки являются побочным ценным продуктом металлургического производства. Важность их для народного хозяйства связана не только с ценными физико-химическими свойствами, но и с огромными масштабами производства.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Металлургические шлаки можно классифицировать как технический камень, выпускаемый миллионами и сотнями тысяч тонн. Наравне со шлаками к техническому камню можно отнести окатыши, штейны, огнеупоры, керамику и стекло. Шлаки — это техногенные вещества, являющиеся аналогами природных минералов и одновременно отличающиеся от них многими специфическими особенностями. Они представляют собой поликристаллические минералы — продукты технологического процесса. Главным фактором, определяющим их свойства, являются высокие температура и давление.
Металлургические шлаки образуются путем регулируемой кристаллизации из расплава. Расплавы, в основном, есть силикатные системы, отвердевающие по объемно-последовательному механизму.
Сталеплавильные и ферросплавные шлаки, рядом с другим металлургическими шлаками, находят применение в разных отраслях промышленности и хозяйства.
Сталеплавильные шлаки переделываются в щебень разных видов, для укрепления почв и потребностей сельского хозяйства [5].
Шлаки производства ферросплавов применяются как шлакоизвестковые удобрения, для нейтрализации промышленных сточных вод в дорожном строительстве и для получения шлакопортландцементного клинкера[4].
Однако ресурсы использования ферросплавных шлаков остаются очень большими. Для утилизации шлаков и повышения эффективности и применения в какой-либо отрасли промышленности необходимо предварительное изучение свойств шлаков, их химического, минералогического составов и структурных особенностей. Одной из разновидностей металлургических шлаков производства ферросплавов является диопсид, рассматриваемый как перспективный техногенный минерал, который может найти применение в различных отраслях промышленности .
Промышленные отходы ОАО «Никопольский завод ферросплавов» — шлак силикомарганца относятся к 4 класу токсичности и являются малоопасными.
Промышленные отходы силикомарганца представляют собой ошлакованную массу серого цвета.
Важным показателем учитывающимся при размещении отходов является растворимость металла входящего в его состав и класс опасности шлака.
Химический анализ шлака силикомарганца представлен в табл. 1
Таблица 1
Химический состав шлаков силикомарганца[3]
Ниже представлены растворимость и класс опасности металлов, которые входят в состав шлака силикомарганца в табл.2
Таблица 2
Растворимость и класс опасности металлов, которые входят в состав шлака силикомарганца
Рассматривая вопрос о комплексном использовании вторичного продукта нельзя обойти вниманием такой побочный продукт стекольного производства как стеклобой.
Серьезный убыток народному хозяйству наносится абсолютно недостаточным вниманием к такому дорогому продукту, которым является стеклобой. Масштабы образования этого отхода весьма значительные. Наравне со шлаками к техническому камню можно отнести керамику и стекло, а следовательно расширить сферу его применения.
На строительные конструкции промышленных зданий и сооружений, размещенных вблизи тепловых аппаратов, влияет окружающая среда, изменяя физико-механические свойства материалов, из которых изготовлены эти конструкции, и, как следствие, уменьшается их долговечность. Это приводит к необходимости предвидения, при реконструкции сооружений и зданий, мероприятия по повышению их долговечности путем снижения температурного влияния окружающей среды.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Кроме того, одним из важнейших факторов, которые определяют стоимость эксплуатации зданий и сооружений, является величина расходов на поддержку в них необходимого температурного режима. Строительные конструкции существующих зданий и сооружений запроектированы на основе норм, которые уже не отвечают современным требованиям по теплопроводности и требуют, при ремонте или возобновлении конструкций, выполнения конструктивных мероприятий по ее уменьшению.
Одним из эффективных материалов, которые имеют низкую теплопроводность и могут использоваться для защиты железобетонных конструкций от тепловых влияний окружающей среды, являются ячеистые бетоны. Однако они не имеют достаточной прочности на сжатие, которое ограничивает их использование для ремонта и возобновление строительных конструкций с целью повышения их теплотехнических свойств.
Потому задача получения пористых бетонов, которые имеют достаточно высокую прочность на сжатие при использовании комплексной добавки, представляет научный и практический интерес, а ее решение актуально.
Следовательно, одним из перспективных направлений применения технического камня, то есть шлаков и стекла есть промышленность строительных материалов, особенно при зготовлении ячеистого бетона —новейшего эффективного стенового материала.
Список литературы:
1. Гальперин М. В. Экологические основы природопользования: Учебник. — М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003. — 256 с: ил. — (Серия «Професиональное образование «)
2. Зайцев В. А., Крылова Н. А. Промышленная экология. Экологические проблемы основных производств: учеб. пособие/ РХТУ им. Д.И. Менделеева. М., 2002, 175 с.
3. Никопольские ферросплавы. Под редакцией кандидата технических наук Куцина В. С. к 75-летию академика НАН Украины М. И. Гасика / М. И. Гасик, В. С. Куцин, Е. В. Лапин и др. — Днепропетровск: «Системные технологии», 2004. — 272 с.
4. Щербицкий Б. В., Сахаев В. Г., Ященко В. А. Интенсификация производства строительных материалов и рациональное природопользование. — К.: Будивельник, 1990. — 135 с.
5. Эффективность использования промышленных отходов в строительстве / Под ред. Я. А. Рекитара. М.: Стройиздат, 1975. — 184 с.