Сборник авторских инженерно-технических идей и решений в области экологии промышленного производства

Настоящий сборник представляет собой оригинальные идеи и решения в области охраны окружающей среды и экологизации промышленных процессов. Он охватывает широкий круг задач – от утилизации отходов и снижения промышленных выбросов до ресурсосбережения, повторного использования материалов, адаптивной очистки сточных вод, озеленения промышленных территорий, а также локальных решений в области экологического мониторинга.

Особенность сборника – практическая направленность всех материалов. Каждая идея ориентирована на реализацию с использованием доступных промышленных, лабораторных или производственно-бытовых компонентов, без участия дорогостоящего специализированного оборудования или необходимости глубокой интеграции в основную технологическую цепочку.

Опираясь на фундаментальные принципы физики, химии и термодинамики, предложенные решения демонстрируют, что устойчивое развитие и бережное отношение к окружающей среде могут быть достигнуты даже в рамках действующих технологических схем – за счёт переосмысления инженерных подходов и применения уже известных, но недооценённых ресурсов (например, остаточного тепла, инертных масс, природных фильтров и энергетических барьеров).

Публикуемые идеи могут служить отправной точкой для инициатив в сфере НИОКР, создания патентно-защищённых разработок, адаптивных решений и технических усовершенствований, особенно в рамках программ импортонезависимости, развития зелёной экономики и технологического суверенитета.

В настоящее время на территориях компаний по производству фосфорной кислоты скопился огромный запас старых лежалых отходов производства, с которым компании не знают, что делать, и которым является фосфогипс – основной компонент – сульфат кальция.

Старый, лежалый фосфогипс, прежде всего, вследствие загрязненности фосфатными, фтористыми и другими соединениями, не находит непосредственной полной утилизации и накапливается в значительных количествах на специальных полигонах. Переработка его представляется довольно трудной и энергозатратной проблемой.

При этом проблема утилизации и хранения фосфогипса в настоящее время наиболее остро актуальна для любой компании.

Рассмотрим сами физико-химические свойства самого фосфогипса и порассуждаем, что можно сделать.

В составе фосфогипса преобладает физический мелко дисперсионный песок, содержится большое количество кальция (до 30 % в расчете на элемент), серы (до 24,3 %), неразложившихся фосфатов (до 4 %), а также кремний (около 0,3 %) и немало микроэлементов.

Примерный химический состав фосфогипса известен:

CaO – 39-40 %;

SO3 – 56-57 % ;

Р2О5 общ – 1,0-1,2 %;

Р2О5 вод -0,5-0,6 % ;

R2O3 – 0,5-0,6 %;

F – 0,3-0,4 %;

нерастворимого осадка – 0,7-0,8 %.

Известно также, что сульфат кальция разлагается при температуре выше 1450 С, образуя оксид кальция, оксид серы и кислород.

Старый лежалый фофсогипс по своим физико-химическим характеристикам фосфогипс является идеальным наполнителем для строительных бетонов. Но именно из-за загрязненности фосфатными, фтористыми и другими соединениями фосфогипс не находит применения. Слишком энергетически затратны технологии по его очистке, которые заключаются в промывке, обжиге для удаления вредных соединений и т.п.