Основные направления и разработки безотходной и малоотходной технологии в металлургии

В черной и цветной металлургии при создании новых предприятий и реконструкции действующих производств необходимо внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное, рациональное использование рудного сырья:

- вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами;

- при добыче и переработке руд черных и цветных металлов - широкое внедрение использования многотоннажных отвальных твердых отходов горного и обогатительного производства в качестве строительных материалов, закладки выработанного пространства шахт, дорожных покрытий, стеновых блоков и т. д. вместо специально добываемых минеральных ресурсов;

- переработка в полном объеме всех доменных и ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии;

- резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;

- повышение эффективности существующих и вновь создаваемых процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и сточных вод;

- широкое внедрение сухих способов очистки газов от пыли для всех видов металлургических производств и изыскание более совершенных способов очистки отходящих газов;

- утилизация слабых (менее 3,5% серы) серосодержащих газов переменного состава путем внедрения на предприятиях цветной металлургии эффективного способа - окисления сернистого ангидрида в нестационарном режиме двойного контактирования;

- на предприятиях цветной металлургии ускорение внедрения ресурсосберегающих автогенных процессов и в том числе плавки в жидкой ванне, что позволит не только интенсифицировать процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоресурсов, но и значительно оздоровить воздушный бассейн в районе действия предприятий за счет резкого сокращения объема отходящих газов и получить высококонцентрированные серосодержащие газы, используемые в производстве серной кислоты и элементарной серы;

- разработка и широкое внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов контроля разных параметров загрязненности окружающей среды; быстрейшая разработка и внедрение новых прогрессивных малоотходных и безотходных процессов, имея в виду бездоменный и бескоксовый процессы получения стали, порошковую металлургию, автогенные процессы в цветной металлургии и другие перспективные технологические процессы, направленные на уменьшение выбросов в окружающую среду;

- расширение применения микроэлектроники, АСУ, АСУ технологическими процессами в металлургии в целях экономии энергии и материалов, а также контроля образования отходов и их сокращения.

Защита окружающей среды в отраслях металлургического комплекса требует огромных затрат. Различие их существенно влияет на выбор основного технологического процесса. Иногда более целесообразным оказывается применение технологического процесса, менее загрязняющего окружающую среду, чем контроль (с огромными затратами) уровня загрязнённости и организации борьбы с этими загрязнениями при использовании традиционных технологий.

Огромнейшие резервы и возможности решения экологических проблем заключены в комплексности переработки сырья, в полном использовании полезных компонентов в его составе и месторождениях.

5.21. Экологические проблемы в энергетике

В зависимости от свойств первичных энергетических ресурсов, используемых для производства тепла и электроэнергии, энергетические предприятия в различной степени загрязняют окружающую среду отходами своего производства. Наиболее «чистое» производство осуществляется на установках, использующих солнечную энергию, ветер, гидроресурсы и тепло геотермальных источников. Однако доля участия этих источников в покрытии мировой потребности в энергии незначительна, нет тенденций её роста в ближайшей перспективе, следовательно, нет оснований ожидать, что развитие энергетики на базе этих «чистых» источников в какой-то мере снизит остроту проблемы защиты окружающей среды. «Чистым» можно считать производство электроэнергии на гидростанциях, хотя их сооружение всегда изменяет природные условия, в особенности при строительстве равнинных ГЭС, требующих затопления значительных площадей плодородных земель.

До последнего времени человечество не имело альтернативы создавшемуся положению, и только с пуском первых электростанций на ядерном горючем открылась перспектива существенного сокращения материального обмена с окружающей средой при производстве электроэнергии. В противоположность минеральному топливу, требующему для выделения тепла постороннего вещества – атмосферного кислорода, ядерное горючее выделяет энергию в результате ядерного распада, не требуя затрат каких-либо материальных ресурсов. Относительно большие объёмы вентиляционного воздуха, выбрасываемого современными АЭС в атмосферу, при тщательной очистке его от активных примесей практически не изменяют её состава и скорее относятся к тепловому, чем к материальному обмену производства с окружающей средой.

При оценке теплового и материального обмена электростанций с окружающей средой следует учитывать, что если материальный обмен ограничен масштабами планеты, то тепловой обмен не имеет таких ограничений. Поэтому можно ожидать, что результаты теплового загрязнения, несмотря на его огромные масштабы, в меньшей степени скажутся на нарушении теплового баланса планеты, чем загрязнение атмосферы и морового океана материальными отходами на её материальном балансе. Вместе с тем в ряде конкретных случаев тепловое загрязнение природных водоёмов, обусловленное работой ТЭС и АЭС, может приводить к нежелательным последствиям.