13.01.2021

Комплексное использование неметаллического сырья


Комплексными являются многие виды неметаллического сырья. Так, фосфоритовые руды могут явиться сырьем для получения фтора и урана. В ближайшее время можно ожидать значительного увеличения извлечения фтора на суперфосфатных заводах при переработке фосфатных руд, в которых его содержание составляет 2—3%. Мировые запасы фтора в этих рудах, в пересчете на фтористый кальций, превышают 2 млрд. т.

В бывш. Советском Союзе на заводах фосфорных удобрений утилизируют значительную часть фтора, содержащегося в отходящих газах (фтористые газы перерабатывают на кремнефтористый натрий или фтористый натрий), и количество его составляет в настоящее время существенную долю в общем балансе добываемого в стране фтора. На некоторых суперфосфатных заводах уже организован выпуск ряда фтористых солей (криолита, фтористого алюминия и др.), для производства которых еще совсем недавно основным сырьем была плавиковая кислота. При этом себестоимость фтористой продукции на суперфосфатных заводах даже в первые годы освоения этого производства ниже себестоимости ее получения на криолитовых заводах, использующих плавикошпатовое сырье.

Крупным источником получения урана, вероятно, станут месторождения фосфоритов; начиная с 1957 г. в небольшом объеме он извлекается из них в США. Несмотря на незначительные содержания урана в руде (не более 0,015%), запасы его только в одном флоридском фосфоритовом месторождении Полк-Каунт достигают около 195 тыс. т. Полагают, что если будет разработан эффективный метод извлечения урана из фосфоритов, эти руды могут обеспечить около 10% общей его продукции.

Специальные опытные установки для извлечения урана действуют на трех заводах фосфорной кислоты в штате Флорида. Подобная же установка должна быть сооружена на строящемся заводе фосфорной кислоты, пуск которого намечался на 1977 г. На этих четырех установках предполагалось ежегодно извлекать 589 т U3O8.

По подсчетам специалистов, при общей мощности заводов по производству фосфорной кислоты во Флориде 3,2 млн, т P2O5 в год здесь ежегодно можно получать в качестве побочного продукта от 2490 до 2718 т U3O8.

Отмечается, что поскольку на каждую тонну P2O5 приходится около 0,45 кг U3O8, ежегодно на предприятиях Флориды и Мексиканского залива (перерабатывающих фосфориты Флориды) теряется с отходами примерно 2,3 тыс. т U3O8.

Извлечение урана из фосфорной кислоты предполагается начать на заводе фосфорной кислоты мощностью 400 тыс. т P2O5 в год в г. Хьюэлва (Испания). Фосфориты на этот завод поступают из Марокко, Западной Сахары и Флориды.

Отход производства концентрированных фосфорных удобрений, в частности экстракционной фосфатной кислоты, — фосфогипс — может весьма эффективно использоваться для получения элементарной серы, сульфата аммония, высокопрочных вяжущих материалов, ангидритового цемента, извести и применяться для гипсования солонцов. Подсчитано, что в бывш. СССР в 1975 г. в отвалы направлено около 10 млн. т фосфогипса (в пересчете на дигидрат сульфата кальция), а затраты на его транспортировку и содержание отвалов составили около 40 млн. руб. Прогнозируемое производство элементарной серы из фосфогипса в капиталистических странах на 1980 г. оценивается в 5 млн. т.

Из руд хибиногорских месторождений, кроме апатитового концентрата и частично используемого нефелинового концентрата, могут быть получены пигментная двуокись титана, серная кислота, цемент и другие компоненты, суммарная стоимость которых равна стоимости апатитового концентрата.

По предварительным расчетам Кольского филиала АН бывш. СССР, комплексное использование хибинских апатит-нефелиновых руд (даже без учета извлечения редких земель) позволит увеличить объем валовой продукции комбината «Апатит» в 1,4—1,5 раза, повысить производительность труда на 35—40%, а себестоимость апатитового концентрата снизить на 20%. Дополнительная прибыль при этом могла бы составить не менее 20 млн. руб., а затраты, необходимые для извлечения попутных компонентов, окупятся в 3—4 года. В настоящее время из апатита извлекаются лишь фосфорная составляющая (Р2О5) и весьма незначительное количество фтора и галлия; нефелин используется лишь на 15%, а все остальные ценные компоненты, в частности редкие земли, сбрасываются в хвосты, либо теряются при переработке.

Весьма актуальной представляется проблема использования разнообразных вскрышных и сопутствующих пород (известняков, кварцево-глауконитовых песчаников, диктионемовых сланцев и др.) на месторождениях фосфоритов. Помимо экономического эффекта это дает возможность увеличить запасы в контурах горных работ и сократить площади, отводимые под отвалы пустых пород. Так, использование на фосфорных заводах Южного Казахстана в качестве флюсов каратауских фосфатных кремней вместо привозных кварцитов позволило сократить расход сырья, снизить модуль кислотности шлака, уменьшить потери фосфора со шлаками и получить экономию только по транспортировке 21,6 млн. руб. в год.

Существенных сдвигов в комплексном использовании калийных солей, добыча которых возрастает в стране ускоренными темпами, пока не наблюдается. Реализуемая ценность сильвинита Верхнекамского месторождения ниже, чем его действительная ценность, в связи с потерей попутных компонентов, содержащихся в добываемой руде. Так, стоимость основного компонента (KCl) в 1 т сильвинита составляет 6,4—7,12 руб., а почти полностью теряемых попутных компонентов 26,7—27,1 руб. Из отходов производства, составляющих 80—82% добытой руды, можно попутно получить 2,8—3,7 т поваренной соли или же 1,6—2,2 т кальцинированной или каустической соды и 1,8—2,3 т жидкого хлора. Использование промышленной руды в этом случае повысится с 20 до 80%.

При производстве 1 т металлического магния из карналлита может быть выделен бром, содержание которого в карналлитовом расплаве в 1,5—2 раза выше, чем в промышленном сырье бромных производств; кроме того, попутно могут быть получены 3 т газообразного хлора (70—80%) и 6—8 т хлор-калий электролита. Из солевого шлама может быть выделена поваренная соль (3,8—4,8 т) или же содопродукты (2,2—2,8 т). При электролизе водного раствора поваренной соли одновременно с едким натром выделяется жидкий хлор (1,8—2,3 т). Комплексная переработка карналлитовой породы увеличивает полезное использование промышленной руды с 16% до 85—88%,

Далеко не комплексно используется гидроминеральное сырье. При переработке подземных минерализованных вод извлечение иода и брома колеблется от 66 до 89%, а все остальные химические элементы сбрасываются без специальной очистки в поверхностные и подземные воды. При наличии комплексной переработки гидроминерального сырья ежегодно на иодо-бромных заводах наряду с основной продукцией можно получать 22 600 т калия, 36 500 т магния, значительное количество свинца, цинка и различных других химических соединений.

Существенно улучшилось рациональное использование ресурсов слюды в связи с возросшим использованием рудничного и фабричного скрапа для производства слюдинита и микалекса — заменителей дефицитной листовой слюды, а также увеличением выпуска молотой слюды и чешуйки, потребляемых в качестве наполнителя в электродной, пластмассовой, лакокрасочной отраслях химической промышленности, для производства рубероида, тепловой изоляции и др.

Возрос также за последние годы попутный выпуск на слюдяных предприятиях товарной продукции полевошпатового сырья и кварца.





Яндекс.Метрика