Сообщение экологические проблемы черной металлургии

Обновлено: 02.07.2024

О.А. Федяева
Промышленная экология
Конспект лекций. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. — 145 c.

5.19. Экологическая характеристика предприятий чёрной металлургии

Черная металлургия — базовая отрасль экономики, охватывающая производство черных металлов от добычи и переработки рудного сырья до получения широкого ассортимента чугуна и стали, их передела (трубы, прокат, изделия и т.п.), а также ферросплавов.

Современное производство черных металлов представляет собой сложное комбинированное производство, состоящее из основных и вспомогательных цехов и заводов. Оно включает:

— шахты по добыче руды и каменного угля;

— горнообогатительные комбинаты по измельчению, обогащению и окускованию руд и концентратов;

— коксохимические цехи и заводы, обеспечивающие подготовку углей, их коксование и улавливание продуктов коксования;

— энергетические цехи для получения кислорода, сжатого воздуха для дутья и очистки газов металлургических производств;

— доменные цехи для выплавки передельного и литейного чугунов;

— заводы для производства ферросплавов;

— сталеплавильные цехи (конвертерные, мартеновские, электросталеплавильные) для производства стали;

На нынешнем этапе развития народного хозяйства резко обострилась экологическая обстановка во многих районах России, что не может не учитываться в процессе размещения металлургических предприятий, которые оказывают сильное воздействие на окружающую среду и природопользование, являясь крупными загрязнителями атмосферы, водоёмов, лесных массивов, земель. При современных объёмах производства это воздействие весьма ощутимо. Известно, что чем выше уровень загрязнений окружающей среды, тем больше затрат на предотвращение загрязнения. Дальнейший рост этих затрат в конце концов может привести к убыточности любого производства.

Предприятиями черной металлургии выбрасывается в атмосферный воздух значительное количество вредных примесей — твердых частиц, диоксида серы и окислов азота, летучих органических соединений, тяжелых металлов, стойких органических соединений и кислот. Так, в 2004 году от предприятий черной металлургии Российской Федерации в атмосферный воздух поступило более 2 202 тыс.т. загрязняющих веществ, в том числе твердых частиц, загрязнённых тяжелыми металлами 302,4 тыс.т., жидких и газообразных 1900,2 тыс. т., из которых диоксида серы 234,6 тыс.т., оксида углерода 1 499,2 тыс.т., оксидов азота 137,7 тыс.т., углеводородов 1,6 тыс. т. и летучих органических соединений 8,6 тыс. т. Всего было уловлено и обезврежено лишь 72,5 тыс. т. жидких и газообразных веществ — т. е. менее 3,3 %.

Выбросы вредных веществ от предприятий черной металлургии оказывают негативное воздействие на здоровье населения и на окружающую среду, как на местном, так и на региональном уровне. Так как дальность распространения загрязняющих воздух веществ от источников выбросов составляет сотни километров, то их воздействию подвергаются не только местное население и окружающая его среда, но и удаленные на значительные расстояния чрезвычайно уязвимые экологические системы Арктики и Крайнего Севера, а также особо охраняемые природные территории — природные заповедники, заказники и рекреационные зоны.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха аэрозолями свинца, кадмия и ртути в черной металлургии являются:

— установки для обжига или агломерации металлических руд (включая сульфидную руду) с производительностью, превышающей 150 т агломерата в сутки для железной руды или концентрата;

— установки для производства передельного чугуна или стали (первичная или вторичная плавка, в том числе с использованием электродуговых печей), включая непрерывную разливку, с производительностью, превышающей 2,5 т. в час;

— чугунолитейные и сталелитейные цеха с производительной мощностью, превышающей 20 т в сутки;

— камеры сгорания (топочные устройства) с полезной номинальной тепловой потребляемой мощностью, превышающей 50 МВт.

К крупным стационарным источникам загрязнения воздуха стойкими органическими загрязнителями относят: агломерационные фабрики; производство чугуна и стали; производство кокса; сжигание ископаемого топлива в котлах энергетических установок и в промышленных котлоагрегатах с тепловой мощностью свыше 50 МВт.

Термические процессы, использующиеся в первичном производстве в черной металлургии, в частности в доменном производстве, на агломерационных фабриках, производстве железорудных окатышей, а также термические процессы во вторичном производстве в черной металлургии могут быть крупными источниками выбросов диоксинов и фуранов.

Крупными источниками выбросов полиароматических углеводородов (ПАУ) могут быть производство кокса и промышленные тепловые установки.

Крупными источниками выбросов гексахлорбензола (ГХБ) могут быть используемые на предприятиях черной металлургии тепловые установки.

К категории крупных стационарных источников выбросов оксидов серы в черной металлургии могут быть отнесены котлоагрегаты и промышленные нагреватели с номинальной тепловой мощностью более 50 МВт, а также процессы производства агломерата и окатышей.

К крупным источникам выбросов оксидов азота отнесены котлоагрегаты и промышленные нагреватели с номинальной тепловой мощностью более 50 МВт, турбины внутреннего сгорания тепловой мощностью более 50 МВт; установки для обжига и спекания металлической руды; установки для производства передельного чугуна или стали (первичная или вторичная плавка), включая непрерывное литье, с мощностью более 2,5 т/час; установки для обработки черных металлов (станы горячей прокатки с мощностью более 20 т/час нерафинированной стали).

Подготовка основных исходных материалов для производства чугуна, стали и ферросплавов является составной частью первичного производства черных металлов. Эта подготовка выполняется в коксовых печах и батареях, а также на агломерационных установках, на которых осуществляются механические и термические процессы переработки металлолома, и окускования рудной шихты путем её спекания, гранулирования, обжига и брикетирования. Функционирование этих производств характеризуется значительными выбросами вредных веществ, однако, к настоящему времени разработаны и нашли широкое практическое применение эффективные методы и технические средства сокращения этих выбросов.

Под первичным производством черных металлов подразумеваются выплавка передельного чугуна в традиционных доменных и электродоменных печах, выплавка различных сортов стали в мартеновских печах, в кислородных конвертерах, в дуговых печах прямого действия и других типах электрических печей, а также производство ферросплавов.

Под вторичным производством металлов подразумевается получение металла в результате переплавки металлического лома и отходов производства. Однако, например, в мартеновских печах, сталь производится из чугуна и стального лома, при этом доля каждого из них может изменяться от 0 до 100%.

Для установок производства передельного чугуна и стали, (первичной или/и вторичной плавки), включая непрерывное литьё производительностью более 2,5 тонн в час, предельные значения выбросов оксидов азота в атмосферный воздух ограничены 400 мг/м 3 .

При всех процессах вторичного производства черных металлов, связанных с пылевыделением, целесообразным считается пылеулавливание тканевыми фильтрами, при использовании которых содержание пыли снижается до уровня менее 20 мг/м 3 .

Сточные воды предприятий черной металлургии повторяют содержание окислов, окисей металлов, характерных для атмосферных загрязнений, — это железосодержащие шламы, шлаки, зола и другие, а также смолы, масла, цианиды, роданиды, фенолы, аммиак, нитраты, нитриты.

Загрязнение почвы металлургическими предприятиями распространяется на территорию промышленной, санитарно-защитной зоны и селитебной зоны, на почву сельскохозяйственных угодий, особенно в местах размещения шлако- и золоотвалов вне территории промышленных предприятий.

За последние годы на всех предприятиях металлургического производства нашли применение новые технологические и конструктивные решения, направленные на

1. Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочистных аппаратов и установок за счёт:

— подавления выноса пыли из технологических агрегатов и пылеулавливающих аппаратов путём наложения электрического поля;

— применения магнитных полей для улавливания ферромагнитных пылей;

— расширения диапазона температур очищаемых газов в рукавных фильтрах на основе создания тканей, эффективно и длительно работающих при температурах до 500 0 С в кислых и щелочных средах;

— разработки конструкций электрофильтров, способных эффективно и устойчиво работать при температурах 600-700 0 С и выше;

— предотвращения образования отложений и повышения коррозионной стойкости в газоочистных аппаратах мокрого типа;

— разработки сухих систем очистки доменного газа с использованием его потенциальной энергии в газовых утилизационных турбинах;

— снижения запылённости газа при кислородной продувке в конверторах;

— тонкой очистки и использования конверторного газа в качестве топлива;

— разработки методов очистки газов от газообразных компонентов на основе превращения последних с помощью химического воздействия на аэрозоль;

— сухой очистки ферросплавного газа и использования его в качестве топлива;

— использования электрофильтров для изменения химического состава прошедших через него газов в условиях коронного разряда;

— разработки дешёвых и эффективных систем для улавливания вредных газообразных элементов из отходящих газов металлургических агрегатов;

— повышения эффективности работы пылеулавливающих агрегатов в условиях создания пульсирующего потока газа;

— повышения эффективности работы пылеулавливающих аппаратов путём предварительной коагуляции мелкодисперсной пыли;

— разработки оптимальных схем газоочисток с рециркуляцией газовых потоков.

2. Повышение уровня безотходности производства.

Отходы металлургического производства, выделяющиеся в атмосферу, можно разделить на три группы: пыли, газы и пары, потери тепла. В ряде случаев эти отходы могут быть значительно сокращены, однако это не всегда удаётся достичь. Уровень безотходности данного производства может быть повышен путём использования его отходов в смежных производствах или путём продажи на сторону. Так, доменную пыль можно использовать в агломерационном производстве как добавку в шихту; серосодержащие газы при определённых условиях можно использовать для производства серной кислоты; тепло уходящих газов печей – для выработки пара и т.д.

Наиболее остро стоит проблема утилизации цинк- и свинецсодержащих железорудных материалов. Одним из перспективных методов переработки цинк- и свинецсодержащих пылей является их окускование с последующей плавкой. В этом случае содержание цинка в пыли повышается до 20 %, свинца – до 2-3 %, что превращает её в исходное сырьё для цинковых заводов. По другой технологии цинксодержащую пыль брикетируют в смеси с коксовой мелочью и цементной связкой и загружают на поверхность расплавленного чугуна. Степень извлечения железа из пыли в чугун составляет 65 %, в переход цинка в возгоны – 98 %.

Металлургические шлаки представляют собой ценное сырьё для производства строительных материалов (шлаковой пемзы, шлакоситаллов, шлакового щебня, минераловатных изделий и др.), являющихся более дешёвыми и прочными, чем полученные из природного сырья.

3. Создание энерготехнологического производства бездоменного и бескоксового получения чугуна и стали.

В чёрной металлургии в последнее время большое внимание уделяется бескоксовой металлургии железа – процессу не только превосходящему доменный по технико-экономическим показателям, но и позволяющему значительно снизить вредное влияние предприятий чёрной металлургии на окружающую среду. Согласно технологической схеме этого процесса, полученный обогащением бедных руд магнетитовый концентрат (> 70 % Fe) в виде порошка смешивается с бентонитом и известняком, выполняющим в процессе роль флюса, и передаётся в окомкователь для получения железнорудных окатышей (d = 10 мм). Сырые окатыши затем упрочняются обжигом, и оксиды железа восстанавливаются природным газом, конвертированным отходящими из шахтной печи газами. При температурах 1000 – 1100 о С идёт образование губчатого железа (95 % Fe, 1 % C); окатыши охлаждают и передают на дуговые электропечи на плавку. Шламы процессов газоочистки направляют в отстойники для пульпы, используемой в качестве сырья для получения окатышей.

Крупнейшая сфера российской промышленности негативно влияет на окружающую среду, загрязняя воздух, воду и почву. Речь идет о цветной и черной металлургии. Экологическая проблема с утилизацией отходов в этой сфере до сих пор не решена.

Общие тенденции

В России имеются огромные запасы черных и цветных металлов. В структуре экономики эта отрасль занимает третье место. В любом крупном городе имеется свое металлургическое производство. Оно вливает в бюджет крупные суммы денег, но вместе с тем активно изменяет экологическую обстановку. И изменение это идет далеко не в лучшую сторону.

Радиус выброса вредных отходов даже от небольшого завода составляет примерно 30 км. Действие этих веществ охватывает весь город и прилежащие к нему территории. К самым загрязненным в экологическом плане городам относят Липецк, Магнитогорск, Кемерово, Челябинск.

Экологическая проблема черной металлургии заключается и в отсутствии современного оборудования. Более 70% заводов работают по старым технологиям, которые приносят больше убытков, чем доходов. Имеет значение расположение металлургических комплексов. 80% строений находятся в городской черте.

Проблемы металлургического комплекса

Экологическая проблема заключается не только в отходах. Добыча полезных ископаемых приводит к изменению рельефа земной поверхности. Образуются котлованы, карьеры, искусственные холмы. Из-за этого воздушные потоки меняют свое направление, климат становится другим.

Использование воды, почвы, лесов приводит к истощению этих ресурсов. Они возобновляемы, но скорость их восстановления в 10 раз меньше скорости потребления промышленными производствами.

Влияние на воздух

Атмосферный воздух загрязняется от металлургических комплексов оксидом серы и диоксидом углерода. Эти вещества затем возвращаются на землю в виде серного дождя. Из труб доменных печей выделяется оксид азота, сероводород.

Заводы используют для производства руду. Чтобы добыть из нее металл, нужно удалить посторонние вещества.

На это требуются большие затраты энергии, воды.

Выделяется значительный объем газов, которые уходят в атмосферу.

Наиболее опасными в экологическом плане являются:

  • коксохимическое производство — уголь;
  • доменные печи — чугун;
  • ферросплавовое производство — железо;
  • сталелитейная промышленность.

Суммарный выброс вредных веществ достигает 100 тонн в сутки.

Загрязнение воды

Потребление воды металлургическими комплексами — 15-20% от всего промышленного производства. Это самая затратная отрасль. На крупных предприятиях в сутки используется 3 млн кубометров. 40% этой воды — отходы.

Сточные воды, которые производства сливают в реки, содержат в себе соли тяжелых металлов. Для организма человека и животных это яд, поражающий почки и печень. Особенность тяжелых металлов — накопление их на дне рек, в водной растительности. Рыбы, живущие в таких водоемах, накапливают в своем теле вредные вещества. Затем они попадают к животным и людям. Это экологическая проблема биосферы.

Загрязнение водных источников

При производстве угля загрязнение воды обусловлено работой химических цехов. За час образуется 6 кубометров стока, загрязненного аммиаком, цианидами, смолами, бензолом. Все эти вещества являются канцерогенами — способствуют развитию злокачественных опухолей у человека. Рост онкологической заболеваемости напрямую связан с экологическими проблемами в стране.

Отходы в почве

Почву загрязняют твердые отходы металлургической промышленности. Они накапливаются на площадях земли размерами в сотни гектаров. Наибольшее количество твердых отходов образуется при производстве чугуна. На одну тонну металла приходится 400 кг шлаков.

  • железо;
  • фосфор;
  • оксид кальция.

Эти вещества проникают в почву под действием осадков, она становится непригодна для сельского хозяйства. Экологическая проблема несет миллионные убытки экономике.

Возможные пути решения проблемы

Проблема влияния черной и цветной металлургии на экологию решается. Для этого разрабатываются и внедряются новые технологии.

  1. Система многократного использования сточных вод. Отработанная в ходе выплавления металла вода очищается от примесей, проходит многоэтапную обработку. Это позволяет использовать ее снова без вреда для производства.
  2. Применение газоочистных установок. Они блокируют выделяемую пыль, задерживают частички минералов в воздухе. Это сокращает загрязнение атмосферы на 90%.
  3. Повторная переработка отходов. Из использованной руды получают минералы, необходимые для других отраслей промышленности.

Эффективный вариант если не полного решения проблемы, то ее сокращения — внедрение экологически чистого производства. Оно отвечает следующим критериям:

  • сокращение затрат воды и электроэнергии;
  • снижение уровня токсичности выбросов;
  • уменьшение количества отходов;
  • соблюдение экологических норм при проектировании производства;
  • вторичная переработка своих и чужих побочных продуктов.

Экологически чистая металлургия требует меньших финансовых затрат, чем утилизация отходов и борьба с их последствиями.

К современным и безопасным способам очистки сточной воды относят:

  • электрохимический;
  • ионизирование;
  • озонирование.

Вода очищается на 95%, ее используют повторно.

Для снижения количества газовых выбросов рекомендуется использовать для выплавления металла электроэнергию, а не дровяное и нефтяное топливо.

Аппаратуру оснащают пылесборниками. Уменьшить количество газовых отходов позволяет увлажнение сыпучих материалов, применение поверхностно-активных веществ.

Несмотря на спад современного металлургического производства, отрасль занимает второе место по загрязнению окружающей среды. Отходы делают непригодной для использования человеком воду и почву, вызывают опасные заболевания. Решение проблемы — во внедрении экологически чистого производства, повторной переработке отходов.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Черная металлургия.docx

Черная металлургия - базовая отрасль экономики, охватывающая производство черных металлов от добычи и переработки рудного сырья до получения широкого ассортимента чугуна и стали, их передела (трубы, прокат, изделия и т.п.), а также ферросплавов.

Современное производство черных металлов представляет собой сложное комбинированное производство, состоящее из основных и вспомогательных цехов и заводов.

На нынешнем этапе развития народного хозяйства резко обострилась экологическая обстановка во многих районах России, что не может не учитываться в процессе размещения металлургических предприятий, которые оказывают сильное воздействие на окружающую среду и природопользование, являясь крупными загрязнителями атмосферы, водоёмов, лесных массивов, земель. При современных объёмах производства это воздействие весьма ощутимо. Известно, что чем выше уровень загрязнений окружающей среды, тем больше затрат на предотвращение загрязнения. Дальнейший рост этих затрат в конце концов может привести к убыточности любого производства.

Предприятиями черной металлургии выбрасывается в атмосферный воздух значительное количество вредных примесей - твердых частиц, диоксида серы и окислов азота, летучих органических соединений, тяжелых металлов, стойких органических соединений и кислот. Так, в 2004 году от предприятий черной металлургии Российской Федерации в атмосферный воздух поступило более 2 202 тыс.т. загрязняющих веществ, в том числе твердых частиц, загрязнённых тяжелыми металлами 302,4 тыс.т., жидких и газообразных 1900,2 тыс. т., из которых диоксида серы 234,6 тыс.т., оксида углерода 1 499,2 тыс.т., оксидов азота 137,7 тыс.т., углеводородов 1,6 тыс. т. и летучих органических соединений 8,6 тыс. т. Всего было уловлено и обезврежено лишь 72,5 тыс. т. жидких и газообразных веществ - т. е. менее 3,3 %.

Выбросы вредных веществ от предприятий черной металлургии оказывают негативное воздействие на здоровье населения и на окружающую среду, как на местном, так и на региональном уровне. Так как дальность распространения загрязняющих воздух веществ от источников выбросов составляет сотни километров, то их воздействию подвергаются не только местное население и окружающая его среда, но и удаленные на значительные расстояния чрезвычайно уязвимые экологические системы Арктики и Крайнего Севера, а также особо охраняемые природные территории - природные заповедники, заказники и рекреационные зоны.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха аэрозолями свинца, кадмия и ртути в черной металлургии являются:

- установки для обжига или агломерации металлических руд (включая сульфидную руду) с производительностью, превышающей 150 т агломерата в сутки для железной руды или концентрата;

- установки для производства передельного чугуна или стали (первичная или вторичная плавка, в том числе с использованием электродуговых печей), включая непрерывную разливку, с производительностью, превышающей 2,5 т. в час;

- чугунолитейные и сталелитейные цеха с производительной мощностью, превышающей 20 т в сутки;

- камеры сгорания (топочные устройства) с полезной номинальной тепловой потребляемой мощностью, превышающей 50 МВт.

К крупным стационарным источникам загрязнения воздуха стойкими органическими загрязнителями относят: агломерационные фабрики; производство чугуна и стали; производство кокса; сжигание ископаемого топлива в котлах энергетических установок и в промышленных котлоагрегатах с тепловой мощностью свыше 50 МВт.

Термические процессы, использующиеся в первичном производстве в черной металлургии, в частности в доменном производстве, на агломерационных фабриках, производстве железорудных окатышей, а также термические процессы во вторичном производстве в черной металлургии могут быть крупными источниками выбросов диоксинов и фуранов.

Крупными источниками выбросов полиароматических углеводородов (ПАУ) могут быть производство кокса и промышленные тепловые установки.

Крупными источниками выбросов гексахлорбензола (ГХБ) могут быть используемые на предприятиях черной металлургии тепловые установки.

К категории крупных стационарных источников выбросов оксидов серы в черной металлургии могут быть отнесены котлоагрегаты и промышленные нагреватели с номинальной тепловой мощностью более 50 МВт, а также процессы производства агломерата и окатышей.

К крупным источникам выбросов оксидов азота отнесены котлоагрегаты и промышленные нагреватели с номинальной тепловой мощностью более 50 МВт, турбины внутреннего сгорания тепловой мощностью более 50 МВт; установки для обжига и спекания металлической руды; установки для производства передельного чугуна или стали (первичная или вторичная плавка), включая непрерывное литье, с мощностью более 2,5 т/час; установки для обработки черных металлов (станы горячей прокатки с мощностью более 20 т/час нерафинированной стали).

Подготовка основных исходных материалов для производства чугуна, стали и ферросплавов является составной частью первичного производства черных металлов. Эта подготовка выполняется в коксовых печах и батареях, а также на агломерационных установках, на которых осуществляются механические и термические процессы переработки металлолома, и окускования рудной шихты путем её спекания, гранулирования, обжига и брикетирования. Функционирование этих производств характеризуется значительными выбросами вредных веществ, однако, к настоящему времени разработаны и нашли широкое практическое применение эффективные методы и технические средства сокращения этих выбросов.

Под первичным производством черных металлов подразумеваются выплавка передельного чугуна в традиционных доменных и электродоменных печах, выплавка различных сортов стали в мартеновских печах, в кислородных конвертерах, в дуговых печах прямого действия и других типах электрических печей, а также производство ферросплавов.

Под вторичным производством металлов подразумевается получение металла в результате переплавки металлического лома и отходов производства. Однако, например, в мартеновских печах, сталь производится из чугуна и стального лома, при этом доля каждого из них может изменяться от 0 до 100%.

Для установок производства передельного чугуна и стали, (первичной или/и вторичной плавки), включая непрерывное литьё производительностью более 2,5 тонн в час, предельные значения выбросов оксидов азота в атмосферный воздух ограничены 400 мг/м3.

При всех процессах вторичного производства черных металлов, связанных с пылевыделением, целесообразным считается пылеулавливание тканевыми фильтрами, при использовании которых содержание пыли снижается до уровня менее 20 мг/м3.

Сточные воды предприятий черной металлургии повторяют содержание окислов, окисей металлов, характерных для атмосферных загрязнений, - это железосодержащие шламы, шлаки, зола и другие, а также смолы, масла, цианиды, роданиды, фенолы, аммиак, нитраты, нитриты.

Загрязнение почвы металлургическими предприятиями распространяется на территорию промышленной, санитарно-защитной зоны и селитебной зоны, на почву сельскохозяйственных угодий, особенно в местах размещения шлако- и золоотвалов вне территории промышленных предприятий.

За последние годы на всех предприятиях металлургического производства нашли применение новые технологические и конструктивные решения, направленные на

1. Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочистных аппаратов и установок

2. Повышение уровня безотходности производства.

Отходы металлургического производства, выделяющиеся в атмосферу, можно разделить на три группы: пыли, газы и пары, потери тепла. В ряде случаев эти отходы могут быть значительно сокращены, однако это не всегда удаётся достичь. Уровень безотходности данного производства может быть повышен путём использования его отходов в смежных производствах или путём продажи на сторону. Так, доменную пыль можно использовать в агломерационном производстве как добавку в шихту; серосодержащие газы при определённых условиях можно использовать для производства серной кислоты; тепло уходящих газов печей – для выработки пара и т.д.

Наиболее остро стоит проблема утилизации цинк- и свинецсодержащих железорудных материалов. Одним из перспективных методов переработки цинк- и свинецсодержащих пылей является их окускование с последующей плавкой. В этом случае содержание цинка в пыли повышается до 20 %, свинца – до 2-3 %, что превращает её в исходное сырьё для цинковых заводов. По другой технологии цинксодержащую пыль брикетируют в смеси с коксовой мелочью и цементной связкой и загружают на поверхность расплавленного чугуна. Степень извлечения железа из пыли в чугун составляет 65 %, в переход цинка в возгоны – 98 %.

Металлургические шлаки представляют собой ценное сырьё для производства строительных материалов (шлаковой пемзы, шлакоситаллов, шлакового щебня, минераловатных изделий и др.), являющихся более дешёвыми и прочными, чем полученные из природного сырья.

3. Создание энерготехнологического производства бездоменного и бескоксового получения чугуна и стали.

В чёрной металлургии в последнее время большое внимание уделяется бескоксовой металлургии железа – процессу не только превосходящему доменный по технико-экономическим показателям, но и позволяющему значительно снизить вредное влияние предприятий чёрной металлургии на окружающую среду.

Экологические проблемы металлургического комплекса – это загрязнение воздуха, воды и земли из-за образования большого количества опасных отходов. Объемы извлечения металла увеличиваются с каждым днем, что приводит к образованию отходов и загрязняющих веществ. Расширяются производственные площади, близлежащие районы и земли страдают и не пригодны для ведения сельского хозяйства.

Основные угрозы и экологические проблемы металлургического комплекса

Основные угрозы и экологические проблемы металлургического комплекса

Экологические проблемы металлургической промышленности характеризуются, исходя из их воздействия. К ним относятся:

  • выделение токсичных газов;
  • загрязнение воздуха пылью, дымом;
  • загрязнение земель, вызванное процессом добычи полезных ископаемых;
  • утилизация или переработка отходов в горнодобывающей промышленности.

Например, газы, производимые металлургическими предприятиями, отрицательно влияют на здоровье человека. Что касается процесса добычи полезных ископаемых, то он приводит к накоплению пустой породы на поверхности земли, которая охватывает большие площади земли. А сильный ветер вызывает пылевые бури в здешних краях. В результате этого процесса образуются вредные газы, такие как NO и NO2.

И это не все экологические проблемы цветной металлургии, а также черной металлургии. Сточные воды, образующиеся в процессе добычи полезных ископаемых, содержат ионы аммония, которые восстанавливаются микроорганизмами до NH3 и являются токсичными по своей природе.

Вдыхание токсичных газов:

  • Вызывает отравление. Некоторые газы очень опасны при непрерывном дыхании или при более высокой концентрации, так как они содержат ядовитые пары или ядовитую пыль;
  • Газы, такие как SO2, вызывают раздражение, такое как чрезмерный поток слюны, а также раздражение глаз и дыхательных путей.
  • Ацетилен и некоторые другие, вызывают удушье. В более высокой концентрации в воздухе он вызывает смерть без других значительных физиологических эффектов.

Также, угарный газ вызывает особый случай асфиксии, поскольку он ухудшает сосудистый транспорт кислорода. Подсчитано, что только 0,1% CO в воздухе достаточно, чтобы убить человека за несколько минут удушьем.

Взрывопожарная угроза

Взрывопожарная угроза

При работе с газами, парами и расплавленными материалами, такими как расплавленные соли, шлаки, металлы, в металлургической промышленности могут происходить взрывы. Когда эти расплавленные материалы соприкасаются с водой, происходит взрыв.

Хотя безопасно заливать расплавленный шлак или расплавленный металл в воду для охлаждения, но обратное неверно. Расплавленные металлы опасны при контакте с водой из-за образования H2S, который является взрывоопасным.

В подземных угольных шахтах природный газ является причиной взрыва. Также алюминиевый или железный порошок может загореться, если подвергнется окислению. Некоторые микроорганизмы катализируют реакцию окисления и выделяют тепло, которое может спровоцировать взрыв.

Загрязнение воздуха пылью и дымом

Химические реакции, происходящие в металлургическом процессе, приводят к образованию паров и дыма. Пыль образуется в результате механического истирания. Вдыхание пыли вызывает проблемы с легкими. Пыль, подобная асбесту, вызывает рак, поскольку она повреждает легкие, а также другие части тела. Пары и дым более опасны, чем пыль, из-за их небольшого размера и легкости, с которой они могут проникать в дыхательную систему организма.

Загрязнение земель, вызванное процессом добычи полезных ископаемых

Добыча полезных ископаемых — это процесс, посредством которого происходит извлечение ценного материала из земли. Она включает в себя в основном добычу тех полезных ископаемых, которые не могут быть сделаны искусственно или являются невозобновляемыми ресурсами. Но этот процесс может быть причиной многих экологических проблем, включая эрозию почвы, образование провалов, потерю биоразнообразия и загрязнение грунтовых и поверхностных вод.

Проблемы утилизации или переработки отходов в металлургии

Проблемы утилизации или переработки отходов в металлургии

Руды, полученные в процессе добычи, очищаются путем удаления нежелательных компонентов. Это причина больших проблем утилизации. Компоненты содержат пириты, которые подвергаются окислению и выделяют серную кислоту при воздействии воздуха или влаги.

Утилизация различных металлургических шлаков, образующихся в процессе извлечения, рафинирования и легирования металлов, является экологической проблемой. Потому что, если с ними не обращаться должным образом, они становятся огромным источником отходов. Поскольку рост индустриализации идет очень быстро, земля для заполнения этих земель шлаками сокращаются во всем мире.

Кроме того, отходы вызывают загрязнение воздуха, земли и воды. По мере того как шлаки производятся в большом количестве в пирометаллургическом процессе, соответствующие затраты на утилизацию становятся все более высокими. Это влияет на здоровье человека, так как растительность на загрязненных землях и зараженная вода потребляются людьми.

В основном токсичными элементами, присутствующими в шлаке, являются мышьяк, свинец, кадмий, кобальт, хром и никель. При экологическом испытании шлака делается вывод о том, что плавильные шлаки содержат 23,5% мышьяка. Отходы мусоросжигательных заводов содержат опасные вещества, такие как тяжелая вода и диоксины. Утилизация этих опасных веществ требует долгосрочной безопасности для будущих перспектив.

Пути решения экологических проблем металлургии

Пути решения экологических проблем металлургии

Металлургическая промышленность несет ответственность за проблемы загрязнения. Негативное воздействие должно быть уменьшено, и именно металлурги несут ответственность за защиту окружающей среды и здоровья человека от токсических опасностей, связанных с производством высококачественных металлических изделий. Охрана окружающей среды может быть обеспечена за счет повышения качества побочных продуктов промышленности и утилизации металлургических отходов.

Переработка отходов является наиболее эффективным вариантом, чтобы решить природоохранные и экологические проблемы металлургии. Переработка шлака успешно применяется в различных отраслях промышленности, например, в черной металлургии. Другой метод – совершенствование технологии.

Отрасли промышленности участвуют в продвижении металлургической технологии, обращая внимание на процесс кавитации. Внедряется технология получения стойких сплавов в результате усовершенствование конструкции насоса и расширение спектра сложных применений.

Это можно сделать с помощью нержавеющего сплава, который аналогичен работе с кобальтовыми базовыми материалами. Улучшенный кавитационно-стойкий сплав устойчив к длительной потребности в насосной промышленности. Новый материал способствует совершенствованию технологии и снижению затрат на техническое обслуживание.

Металлургия – это метод извлечения металлов из руд путем удаления нежелательных минералов. В металлургии участвуют три процесса: обогащение руд, превращение руд в оксиды и рафинирование руд. Металлургия используется для того, чтобы изменить форму извлекаемых металлов и сформировать некоторую их комбинацию. Металлургический процесс оказывает большое воздействие на окружающую среду. Основные экологические проблемы черной металлургии (а также цветной) – загрязнение воздуха, воды и земли из-за образования огромного количества отходов.

Охрана окружающей среды может быть обеспечена за счет повышения качества побочных продуктов промышленности и утилизации металлургических шлаков. Осуществляется путем переработки отходов и совершенствования технологий в металлургической промышленности.

Экологические проблемы и способы их решения в металлургической отрасли

Проблемой на данном этапе развития металлургии в нашей стране является загрязнение окружающей среды и рациональное использование природными дарами.

Необходимо заметить, что металлургия является лидером в области загрязнения окружающей природной среды. Свои вредные вещества металлургическая промышленность выбрасывает в почву, в воду, в воздух. Таким образом предприятия, специализирующие на производстве изделий в металлургической отрасли, создают опасность экологическую обстановку не только в тех районах, где они располагаются, но и за их пределами.

Стоит отметить, что для того, чтобы оградить окружающую среду от воздействия металлургического комплекса и его опасных веществ, необходимо потратить на защиту очень много денег.

Необходимо заметить, что меры по защите окружающей среды разнообразные. В основном их отличия могут зависеть от технологического процесса предприятия. В одних случаях можно применять такой технологический процесс, который позволяет в меньшей степени загрязнять окружающую нас среду. А иногда, необходимо прибегнуть к тотальному контролю за данным процессом. А это требует немалых затрат в денежном эквиваленте.

Стоит также отметить, что из-за данных экологических проблем в стране существует общая социальная напряженность. Если сегодня задуматься об этом, внедрить в производство более чистые технологии, создать производство, которое не будет создавать отходов. То есть иначе говоря, необходимо сделать так, чтобы превратить каждые отходы в нужный продукт и использовать его по назначению в производстве, а не оставлять в земле, воздухе, воде, как ненужное для человека, но при этом очень серьезно подрывающим его здоровье.

Если рассматривать такое предложение, как способ разрешения ситуации, то уже в ближайшем будущем можно добиться того, что в производственной части металлургического комплекса будут происходить видимые перемены. Тем самым сможет улучшиться процесс использования природы. Таким образом, многие экологические проблемы можно будет решить. Уже сегодня можно наблюдать такую тенденцию, что большинство предприятий стали задумываться о данной ситуации в серьез. Сейчас можно увидеть, что выбросы в окружающую среду снижаются.

Необходимо также заметить, что для того, чтобы решить данную проблему необходимо выполнять целый комплекс мероприятий для сбережения нашей окружающей среды.

Результатом применения несовершенных технологий в схемах, процесса промышленных металлургических производств стало увеличение нормы потребления воды при одновременном увеличении .

Металлургические технологии применимы в сфере утилизации поломанных и непригодных автомобильных средств. Они – неотъемлемая часть производства стали на современном рынке. Каждый .

Большинство обычных людей считают, что производство металлургических предприятий несет за собой большие разрушения в области экологии. Действительно, при производстве огромнейших .

Группа компаний НЛМК, которая является одним из лидеров в производстве стали и проката, имеющей большую добавленную стоимость, недавно начала заниматься разработкой .

При добыче сланцевого угля используют одну из двух базовых технологий – речь идет о гидравлическом разрыве пласта. Что представляет собой этот процесс .

Чугунолитейные изделия известны широкому кругу с давних времен и поэтому в наше время, трудно встретить такого человека, который бы не знал, не слышал или не сталкивался с этим сплавом в своей .

Довольно часто в домашнем хозяйстве возникает необходимость получить согнутый под определенным углом лист металла, если у вас имеется представление о том, как произвести подобное, то особых .

Вторичная переработка металла – шаг навстречу сохранению окружающей среды

В Nord Stream 2 вливаются металлурги

Влияние металлургического производства на окружающую среду

Цеха ММК получили высокую оценку от экологов

Окружающая среда и экология. Добыча сланцевого газа – вред окружающей среде


Читайте также: