Интеграция природоохранных и ресурсосберегающих технологий в черной металлургии

Известно, что промышленная деятельность является основным компонентом экономического развития и даже при движении индустриального общества к информационному промышленная активность и в XXI веке будет оставаться наиболее важным фактором прогресса. Промышленность - один из основных потребителей энергии и материальных ресурсов. Она вносит основной вклад в загрязнение окружающей среды, истощение природных ресурсов, образование отходов, разрушение природы, т.е. является главной причиной напряженности экосистемы планеты.

Долгосрочная перспектива решения проблемы реализации прогресса в промышленном развитии должна упираться на увеличение эффективности использования материалов в производственных процессах, на ускорение исследовательских работ в области ресурсосбережения, разработки мало и -безотходных технологий, на сохранение и наращивание природных ресурсов.

Уменьшению количества отходов способствует применение технологических процессов, в которых отходов образуется мало или совсем не образуется. Это высокоэффективная, но довольно трудновыполнимая задача. В настоящее время заслуживает внимание и другое решение проблемы безотходности производства - рециклинг и переработка отходов, когда из них получают имеющую потребительские свойства продукцию, и ее характеристики не хуже, чем у той, которая получена из первичного сырья. В этом случае в конце технологического цикла отходы отсутствуют, поскольку из них изготовлен определенный продукт. Такую технологию производства называют квазиотходной.

Традиционно решение экологической проблемы в промышленности находилось вне производственного процесса и заключалась в реализации технологий по улавливанию загрязнителей окружающей среды, а также в складировании отходов или их обработки различными методами. Сейчас необходима интеграция технологий хвостовых природоохранных и ресурсосберегающих (основанных на использовании отходов) в производственном процессе.

Приоритетность внедрения интегрированных природоохранных технологий определяется тоннажностью и токсичностью образующих загрязнений с учетом эффективности действия существующих сегодня очистных сооружений. Построение таких технологий должно осуществляться одновременно по следующим направлениям:

1. Создание эффективных методов и установок очистки промышленных выбросов;

2. Совершенствование существующих и разработка новых технологий, позволяющих сократить или исключить технологические стадии, на которых образуется основное количество отходов;

3. Разработка рациональных методов утилизации отходов.

В настоящее время задача управления отходами должна решаться на основе иерархии. В этом случае главный приоритет отдается стремлению избежать образование отходов, далее; если они образуются, то необходимо стремиться к их минимизации; затем рассматриваем возможность вторичного рециклинга отходов; следующий уровень обработка первичных отходов; и, наконец, захоронение отходов. Рециклинг отходов подразумевает не только их возврат в производство основной продукции, но и их продажу заинтересованным потребителям.

При разработке квазибезотходных технологий производства чугуна и стали необходимо учитывать тот факт, что в черной металлургии Казахстана природоохранные технологии функционируют на достаточно высоком уровне, чего нельзя сказать про ресурсосберегающие технологии, основанные на утилизации отходов. Например, слабо используется рециклинг пылевидных отходов железорудного сырья, в которых содержание железа доходит до 60%. В лучшем случае они используются как компонент шихты при получении агломерата, производство которого считается одним из технологически неблагополучных. Следует отметить, что пыль, улавливаемая при производстве чугуна, уникальна по своему составу - в ней, помимо железа, имеется цинк в количестве 7-10% (обычно его содержание не превышает 10%). Рециклинг такой пыли особенно привлекателен, поскольку тогда можно получать и цинк, и железо.

Серьезной проблемой является использование уже накопленных за прошедшие десятилетия так называемых хвостов рудообогатительных фабрик. Эти дисперсные (крупностью 3-10 мм.) отходы обогащения железной руды, в которых, помимо небольшого количества железа (10-15%), имеются в промышленных количествах тяжелые металлы: цинк, медь, кобальт, титан и другие. Соли этих металлов являются ядовитыми и водо-растворимыми соединениями, которые в процессе хранения хвостов поступают в подпочвенные воды, вымываются дождями и, в конечном счете поступают в организм человека.

Таким образом, как с экологической, так и с экономической точек зрения рециклинг хвостов крайне необходим. Сибирским государственным индустриальным университетом совместно с Институтом химии твердого тела и переработке минерального сырья Сибирского отделения Российской академии наук был разработан комплекс квазибезотходных технологий для производственных участков завода по выплавке ферросилиция, на которой образуются твердые отходы.

Конечной целью разработки является создание такого производственного комплекса, в котором подразделения завода, решающие природоохранные и ресурсосберегающие задачи, составили бы единое целое с цехами, непосредственно производящими основной продукт (ферросилиций).

Устойчивое промышленное развитие - один из ключевых компонентов стабильного развития человеческого общества; интеграция природоохранных и ресурсосберегающих технологий в единый комплекс-основа "чистого производства."