Утилизация шлама

В проблеме антропогенного (техногенного) изменения окружаю­щей среды особое место занимает загрязнение атмосферы, что связано с рядом обстоятельств. Первое обусловлено тем, что солнечное излу­чение, проходя через атмосферу, частично трансформируется, причем характер трансформации зависит от содержания в воздухе не только основных, но и многих малораспространенных газов, среди которых обычно выделяют метан и фреоны. Считается, что рост концентрации последних приводит к уменьшению озонового слоя и, как следствие, к увеличению числа заболеваний раком кожи. Во-вторых, из-за высокой скорости движения воздушных масс выбросы вредных веществ могут переноситься в течение короткого времени на большие расстояния - в сотни и тысячи километров, что приводит к глобальному загрязнению других компонентов биосферы: почвы, растительности, поверхностных вод. морей и океанов. Кроме того, содержание в воздухе различных веществ, в том числе токсичных:, приводит к накоплению их в челове­ческом организме. Действительно, в течение суток человек потребляет около 20м³ (15кг) воздуха.Антропогенные источники из года в год становятся значимыми. Наиболее существенными среди них являются производство энергии, черная и цветная металлургия, автотранспорт, предприятия по произ­водству строительных материалов, нефтехимическая и химическая промышленность.В Жамбылском регионе источником загрязнения в основном яв­ляются фосфороперерабатывающие производства. В процессе получе­ния желтого фосфора определенная часть его переходит в шламы. Шламы не могут быть удалены в отвалы не только по экономическим причинам, но и по экологическим. Захоронение шламов, учитывая свойства желтого фосфора (высокая токсичность, самовоспламсняе-мость на воздухе), создаст реальную угрозу загрязнения почвы, грун­товых вод, водоемов и воздушного бассейна, что в свою очередь усу­губляет безопасность жизнедеятельности в целом по территории горо­да Та раз.Поэтому закономерный интерес представляют работы, направ­ленные на поиск новых способов выделения фосфора из шламов. На­ми предлагается новый способ выделения фосфора из шламов с ис­пользованием твердофазных сорбентов с развитой поверхностью.В соответствии с современными представлениями фосфорный шлам это трудноразрушимая эмульсия фосфора в воде, стабилизиро­ванная высокоактивными загрязняющими веществами и тонкодис­персными твердыми частицами. Изучая состав шлама выделяют три его компонента: фосфор, минеральную часть и воду. В результате ста­тистической обработки анализов шлама был сделай вывод, что он представляет собой концентрированную эмульсию коагуляционного типа, а минеральные примеси адсорбированы на поверхности капель фосфора и распределены в водной сфере. Устойчивость шламов к рас­слоению связывают с агрегатообразованием за счет адсорбционных сил сцепления между фосфором и мельчайшими минеральными и уг­леродистыми частицами, с образованием из частиц прочного простран­ственного каркаса в процессе отстаивания, где образованию первичных структур способствуют конденсированные фосфаты щелочных метал­лов.Рассматривая фосфорный шлам как стабилизированную высоко­активными загрязнениями эмульсию фосфора в воде, следует выде­лить направление в области переработки шламов жидкофазным спосо­бом разрушения его структуры. Поэтому большой интерес представ­ляют исследования, направленные на поиск новых способов выделения высококачественного фосфора из шламов, например, с использованием твердых пористых сорбентов с высокоразвитой поверхностью, в част­ности природных сорбентов на основе вермикулитов и бентонитов.Сорбционное разрушение структуры фосфорного шлама с после­дующим выделением из него фосфора и его доочистка основана на использовании доступной развитой поверхности гидрофильных мине­ральных сорбентов, обладающих развитой мезопористостью. Такие сорбенты, содержащие не менее 20-70% пор с эквивалентными радиу­сами 3-220нм (от общего объема всех разновидностей лор) в условиях динамического процесса эффективно поглощают органические и ми­неральные примеси, стабилизирующие эмульсию фосфора в воде, в результате чего стабильность эмульсии нарушается. Адгезия капелек фосфора сорбентом сопровождается растеканием по доступной по­верхности твердого тела, с последующим слипанием под действием поверхности энергии. Образующиеся крупные капли легко отделяются от сорбента под действием силы тяжести.Кроме того, имея в виду, что извлечение фосфора из шламов пре­дусматривается в динамических условиях, в водной среде, при гидро­статическом или повышенном давлении, при температуре 80-75°С, сорбенты должны обладать повышенной механической прочностью на истирание и 100%-ой водостойкостью.Лабораторные исследования и испытания по сорбционному выде­лению фосфора из шламов на опытной установке и отработка опти­мальных параметров работы опытно-промышленной технологической линии позволили сделать вывод о целесообразности проведения процесса разрушения структуры шламов, содержащих фосфора не менее 60% и минеральной части более 5% на установке непрерывного дейст­вия. Для организации непрерывности процесса установка должна обес­печиваться постоянной подпиткой свежего сорбента и удалением его после отработки, то есть процесс должен быть непрерывным не только по конечному продукту - желтому фосфору, но и по сорбенту.За период испытаний на опытной установке, работающей в не­прерывном режиме, показана принципиальная возможность получения токарного фосфора из шламов любой дисперсности.По результатам работы опытной установки на разных режимах сделаны следующие выводы:

- производительность установки, работающей при атмосферном давлении составила 0,21 кг/час по конечному продукту - желтому фосфору (после усовершенствования узла фильтрации (для очистки фосфора от взвесей) производительность увеличена до 0,62 кг/час):­­

- при работе установки под давлением (шлам передавливался в разделительную колонну из герметичной емкости горячей водой) производительность установки по фосфору составила 5,7кг/час.­ Основным преимуществом опытно-промышленной установки яв­ляются осуществление непрерывности ведения процесса с постоянной подпиткой свежего я выгрузкой отработанного сорбента. Способность работы ОПУ на шламах любой дисперсности. Возможность переработ­ки шламов с содержанием фосфора менее 60% и минеральной части шлама более 5% с получением элементарного фосфора, которые неце­лесообразно проводить в аппаратах колонного типа, работающих в периодическом режиме.На основании проведенных теоретических исследований и техно­логических испытаний выделения фосфора из шламов сорбентами на основе бентонитов и вермикулитов нами рекомендуется для фосфор­ных производств технологическая схема с полной утилизацией отхо­дов. Согласно этой схеме исходная бентонитовая глина первоначально измельчается до фракции < 0,13мм, смешивается с водой и технологи­ческими добавками (сажа К-354). Затем сорбционная смесь подверга­ется термообработке, обеспечивающее высокую механическую проч­ность и максимальную водостойкость.Из хранилища исходный фосфорсодержащий шлам передавлива­ется горячей водой (Т=338К) в сорбционную колонну, заполненную гранулированным сорбентом. Разделение фосфора от минеральной части и органики происходит при температуре 70°С. После выделения фосфора из шламов, фосфор из разделительной колонны самотеком поступает в приемную емкость. В целях повыше­ния скорости процесса и снижения гидростатического сопротивления слоя, сорбент периодически подвергается противоточной отмывке от минеральных примесей (горячей водой при Т=338-353К или раствором ТПФ - Na), загрязняющих его в процессе разрушения структуры шла­ма. Образующиеся промывные воды со взвесями, содержащие в своем фосфор (0,3%), направляются на стащшю нейтрализации стоков.Отмытые от взвесей сорбенты используются повторно для разру­шения структуры шламов до полной его отработки. Отработанный сорбент обезвреживается (прямотоком) растворами окислителей (CuSO-10; KMnO - 5%), отходы сточных вод, образующиеся при этом, также направляются на станцию нейтрализации.Для полного удаления фосфора из сорбентов проводится отгонка остаточного фосфора с водяным паром или термическая обработка. Образующиеся при перегонке фосфор на станцию нейтрализации.Обезвреженный и очищенный от фосфора отработанный сорбент-содержаший 8-10% Р₂О₅, 32% SSiO+Al₂O₃ - размалывается на мельни­це Лише (с получением фракции 0,02-(),04мм) для приготовления сус­пензии (р=1,25-1,3г/см³), которую рекомендуется использовать при грануляции (окомковании) размолотого фосфатного сырья, по обычной технологии освоенной на фосфорных заводах.В заключении необходимо отметить, что разработанная техноло­гия имеет достаточно высокую конкурентоспособность, так как Казах­стан располагает достаточными запасами бентонита (Дарбазинское, Кушмурунское месторождение) и вермикулита (месторождений Кулантау, Ирису и Жыланды).

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.Сложное синтаксическое целое (ССЦ) – это сочетание нескольких предложений, объединенных по смыслу и синтаксически.

В сложном синтаксическом целом выделяются три структурно-смысловые части: начальная (зачин), средняя (основная разработка темы), концовка (конечная часть). Эти части текста соотнесены друг с другом, т. к. в каждой из них раскрывается часть темы, подтема или микротема. Микротема (как часть текста) может состоять и из большого количества предложений. Это связано не только с предметом высказывания, но и с величиной текста, в котором она раскрывается. Части текста расположены в логической последовательности друг за другом, как в анализируемом тексте, где невозможно переставить ни одну из имеющихся в нем частей.

Таблица 2

11. Виды связи в тексте. В организации текста важную роль играют наиболее часто используемые два способа связи, которые определяются как цепная и параллельная. Цепная связь - структурное сцепление предложений: непрерывное движение мысли от одного предложения к другому осуществляется обычно через повтор выделяемого в предыдущем предложении слова (члена предложения) и развертывания его в последующем.

Основными средствами связи выступают лексические повторы, лексические и текстовые синонимы, местоимения.

Цепная связь – наиболее распространенный способ соединения предложений в тексте.

При параллельной связи структурная соотнесенность предложений выражается в их параллельном отношении, т.е. предложения не развиваются одно из другого, а каждое построено по типу предшествующего. Основные средства выражения параллельной связи – одинаковый порядок слов, однотипность грамматических форм выражения членов предложения, видовременная соотнесенность сказуемых.

В данных предложениях наблюдается параллелизм синтаксических конструкций.

Для связи предложений в тексте также используются лексические и морфологические средства, а также союзы, частицы, слова и словосочетания, выступающие в роли вводных, а также слова, приближающиеся к союзам (типа - прежде всего, сейчас, затем, поэтому, тогда, при этом и т.д.), прилагательные и причастия (типа – предыдущий, предшествующий , следующий, указанный, приведенный, описанный, данный, последний и т. д.), последние характерны для научной речи.

Третий вид связи между самостоятельными предложениями - присоединение. Это такой принцип построения высказывания, при котором часть его в виде отдельной, как бы дополнительной информации прикрепляется к основному сообщению.

12. Абзац и ССЦ. Абзац – отступ вправо в начале первой строки (красная строка) и часть текста между двумя отступами, обрамляющий начало новой мысли, сигнализирующий об окончании предшествующей. Важнейшая функция абзаца – графическое, пунктуационное выделение, оформление композиционно-синтаксических единиц текста – сложных синтаксических целых, фрагментов. Но нередко абзацное членение текста не совпадает с его композиционно-синтаксическим членением, которое присуще эмоциональной речи, где абзац выполняет экспрессивно-выделительную функцию.

Абзац в научной речи состоит из трех частей. Главный компонент абзаца – его первое предложение. Это абзацный зачин, который обозначает тему и выражает начало развития мысли. Средняя часть содержит развитие темы, намеченной зачином. Заканчивается абзац предложением-концовкой, которое завершает мысль. Как правило, зачин или концовка содержат обобщающую информацию всего абзаца.

Основная литература

10 [23-24]; 7 [109-113];9 [58-61].

Дополнительная литература

17 [27-28].

Контрольные вопросы

1. Какие виды связи между абзацами вам известны?

2. Что такое красная строка?

3. Какая функция является важнейшей для абзаца?

4. Что такое сложное синтаксическое целое?

5. Какие структурно-смысловые части ССЦ вы знаете?