Сировинна база хімічної промисловості
Сировиною називаються природні матеріали, використовувані у виробництві промислової продукції. Сировина – це основний елемент виробництва, від якого в значній мірі залежать економічність виробництва, вибір технології та апаратури і якість виробленої продукції. У собівартості продукції хімічної промисловості частка сировини досягає 70%. Тому проблема ресурсів і раціонального використання сировини при його переробці і видобутку вельми актуальна.
У хімічному виробництві на різних стадіях переробки можна виділити наступні матеріальні об’єкти: вихідні речовини або власне сировину, проміжні продукти (напівпродукти), побічні продукти, кінцевий цільовий (готовий) продукт і відходи.
Напівпродукти, побічні продукти і відходи виробництва після попередньої обробки або без неї можуть бути використані в якості сировини в інших виробництвах. Наприклад, при виплавці кольорових металів утворюється як побічний продукт оксид сірки (IV) є проміжним продуктом у виробництві сірчаної кислоти. Сірчана кислота, будучи готовим продуктом сірчанокислотного виробництва, служить сировиною для виробництва мінеральних добрив (простого суперфосфату).
Сировиною для хімічної промисловості служать продукти гірничо-рудної, нафтової, газової, коксохімічної, лісової і целюлозно-паперової галузей промисловості, чорної і кольорової металургії.
Всі хімічна сировина підрозділяється на групи за походженням, хімічним складом, запасам і агрегатним станом. Щорічно витягується і переробляється 100 млрд. Т гірських порід. На кожну людину щодня доводиться 100 кг витягнутих порід. Потреби в сировині неухильно зростають. З початком науково-технічної революції використання сировини різко зросла.
У хімічній промисловості в якості сировини використовуються з’єднання більше 80 елементів. Ці елементи, що входять до складу земної кори, яка є основним джерелом хімічної сировини, розподілені нерівномірно по природі, концентрації та географічному розміщенню. Наприклад, 95% світових вугільних запасів зосереджено в надрах Північної півкулі. З них 63% – в Азії, 26% – у Північній Америці, 6% – Європі.
У країнах, що розвиваються зосереджені запаси:
Нафти – 90%,
природного газу – 70%,
кобальту – 90%,
олова – 87%,
міді – 65%,
фосфоритів – 75%,
бокситів – 74%,
нікелю, сурми, апатитів – 60%.
Можливість використання сировини для промислового виробництва визначається його цінністю, доступністю і концентрацією корисного компонента.
Цінність сировини залежить від рівня розвитку технології та завдань, що стоять перед виробництвом, і істотно змінюється з часом. Так, наприклад, уран, який був раніше відходом при отриманні радію, став у другій половині XX сторіччя найціннішим стратегічною сировиною.
Доступність сировини для видобутку визначається географічним розташуванням запасів, глибиною залягання, розробленістю промислових методів вилучення. Так, специфікою природних умов утруднена видобуток викопного палива в районах Крайньої Півночі.
У зв’язку з виснаженням сировинної бази в даний час все частіше використовується сировина з низьким вмістом корисного компонента. Наприклад, для виробництва 1 т товарної залізної руди було потрібно сирої руди
В 1955 р – 1,2 т,
в 1975 р – 1,94 т,
в 1980 р – 2,55 т.
У багатьох хімічних виробництвах витрата сировини досягає 3-4 т на 1 т продукту, а в деяких випадках перевершує 5-6 т. Витрати на переробку сировини підвищують собівартість продукту.
Пошук нових сировинних ресурсів ведеться за кількома напрямками:
Розробка нових джерел і методів вилучення сировини в літосфері, гідросфері та атмосфері (впровадження каталізу, біотехнологій);
розробка нових, ефективних методів рециркуляції, тобто багаторазового використання різних видів сировини;
розробка нових видів технологій, здатних працювати на новому сировину або з меншими витратами ресурсів;
використання альтернативних матеріалів.
До особливостей використання сировини в хімічному виробництві слід віднести:
Багатоваріантність сировинної бази, включаючи сировинні ресурси, що видобуваються з надр, а також відходи і продукти суміжних галузей. Наприклад, для отримання ацетилену використовують природний газ, гази нафтопереробки, попутні гази нафтовидобутку, карбід кальцію. У виробництві капролактаму в якості сировини використовують бензол, фенол, анілін або толуол;
Широкі можливості комплексного використання одних і тих же видів сировини для отримання різних хімічних продуктів. Наприклад, з бензолу отримують каучук, полістирол, капролактам, отрутохімікати. Оксид вуглецю і метанол використовується для промислового виробництва оцтової та мурашиної кислот, формальдегіду і термореактивних пластмас на його основі, простих і складних ефірів.
Корисні сировинні запаси Землі при сучасних засобах їх використання виснажуються, і накопичуються величезні кількості відходів. Німецький дослідник Зігфрід Поллер у своїй книзі “Хімія на шляху в третє тисячоліття” визначив сировинну та екологічну значимість переробки відходів як вторинних матеріальних ресурсів: “Зважаючи труднощів із сировиною, з одного боку, і постійно зростаючого забруднення навколишнього середовища всілякими відходами, з іншого боку, можна з великою часткою ймовірності передбачити, що для матеріального виробництва в майбутньому стане характерним все більш досконале і ефективне використання цих відходів. Включивши їх в господарський цикл, ми відкриємо джерела сировини, які не вичерпаються до тих пір, поки існує індустрія “.
Відходи промислових підприємств у вигляді брухту, відпрацювало свій термін устаткування, апаратів, каталізаторів, електродів, макулатури, пластмаси, текстилю і т. д., а також побутові відходи, які можуть бути піддані переробці, представляють вторинні сировинні ресурси. До вторинних сировинних ресурсів належать:
Відвали, скрапи і хвостосховища, які складають більше 1 600 000 000 000 м3 гірських порід і відходів переробки корисних копалин;
побутові відходи – щорічно на кожну людину припадає 400 кг побутових відходів.
В даний час половина світового виробництва сталі базується на скрапе; їм покривається 20-60% потреби в найважливіших металах.
(2 votes, average: 4.00 out of 5)