Исследования получения кальцинированной соды из отходов производства в Таджикистане

Маматов Эргаш Джумаевич,

кандидат технических наук, докторант, заведующий лабораторией комплексной переработки минерального сырья и промышленных отходов Института химии им. В.И.Никитина АН Республики Таджикистан,

Собиров Фаридун Дустмуродович,

аспирант Таджикского национального университета.

Ежегодно во всем мире и в Таджикистане образуется миллион тонн твердых, пастообразных, жидких, газообразных отходов, которые поступают в атмосферу, нанося тем самым непоправимый вред как живой так и неживой природе. Как известно, отходы являются источниками загрязнения окружающей среды в глобальном масштабе и возникают как неизбежный результат потребительского отношения и непозволительно низкого коэффициента использование ресурсов.

Весомую роль в загрязнение окружающей среды Таджикистана играют отходы промышленных предприятий. Дальнейшее ухудшение состояния атмосферы может привести к далеко идущим отрицательным последствиям для человека. Поэтому задача охраны окружающей среды от загрязнения и переработка этих отходов с получением новых продуктов становится важнейшей проблемой современной науки [1-4].

Ежегодно для обеспечения бытовых промышленных нужд республики из стран ближнего и дальнего зарубежья по дорогой цене привозится более 100 тыс. тонн кальцинированной соды, так как в республике отсутствует цеха по производству данного продукта. Сотни тонн этого продукта используется в Таджикской алюминиевой компании.

В республике имеются крупные предприятия, которые в результате технологический прессов в воздух выбрасывают большое количество парникового газа – CO₂ (предприятия «Таджиккимиё» 100 Гг, «Таджиказот» 70 Гг, «Талко» 20 тыс тонн и др.)

Как известно кальцинированная сода – один из важнейших продуктов неорганического синтеза, она широко используется в разных отраслях промышленности.

Целью нашего исследования является разработка технологии получения кальцинированной соды из промышленных выбросов газов (СО₂).

Технологическая разработка и реализация данного способа производства кальцинированной соды имеет большое преимущество при использовании промышленных отходов:

-                   утилизация промышленных вредных выбросов CO₂ и их использование для получения кальцинированной соды;

-                   обеспечение бытовой и промышленной потребности в республике в кальцинированной соде;

-                   улучшение экологической обстановки путем снижения газовых и жидких выбросов в промышленности;

-                   создание новых рабочих мест.

Для решения поставленной задачи исследованы газовые выбросы нескольких промышленных предприятий в течение 10 лет (таблица 1). Объектом исследования были крупнейшие производственные объединения, такие как ГУП «Таджикская Алюминиевая Компания», ОАО «Таджикцемент», ОАО «Таджикхимпром», ГУП «Нефтегаз и уголь».

Таблица 1.

Выбросы газа СО₂ в окружающую среду в процессе деятельности в промышленных предприятиях Республики Таджикистан.

Поставленная задача решается путем анализа статистических и аналитических данных, обобщена литературным и патентным материалом, проведением теоретических лабораторных исследований и промышленных экспериментов и внедрением экспериментов в производстве.

Полученные нами в процессе исследования данные установки приборов для определения выбросов парниковых газов в предприятиях республики дают возможность переработки СО₂ с целью получения кальцинированной соды.

Результат исследования выбрасываемых газов в предприятиях республики приведен в таблице 2.

Таблица 2.

Объем выброса газов в окружающую среду в процессе деятельности промышленных предприятиях Республики Таджикистан.

В мировой практике соду получают из поваренной соли аммиачным способом [5]. Очищенный концентрированный раствор обрабатывают аммиаком, затем полученный рассол подвергают карбонизации газом, содержащим оксидом углерода (IV). При этом образуется суспензия кристаллов бикарбоната натрия в растворе хлорида аммония. Далее идет технология получения кальцинированной соды:

2NaCl+2CO₂+2NH₃+2H₂O=2NaCO₃+NH₄Cl

На лабораторном условии нами был изучен химический состав жидких, твердых и газообразных отходов производства и проведены опыты по получению кальцинированной соды из отходов производства. Большое количество электрошлаков, которые в дальнейшем не находят своего применения в производстве, выбрасывается в шламонакопители, которые можно использовать для получения кальцинированной соды, соединяя с оксидом углерода (IV). В результате можно получить соду для нужд различной отрасли промышленности по следующей реакции:

2NaOH+CO₂=Na₂ CO₃+ H₂O

При внедрении промышленного способа получения кальцинированной соды можно утилизировать до 61% суммарных выбросов, таких как парниковые газы, (как от технологического, так и от энергетического процесса) жидкие (как электрошлаки) и т.д.

Создание производства соды по данному способу имеет следующие преимущества:

-                   очень простая и почти безотходная технология;

-                   экологически безопасная на всех стадиях производства;

-                   позволяет эффективно использовать образующиеся побочные продукты в других отраслях промышленности.

Литература

1.                  Ягодин Г., Раков Э. Г., Третьякова Л. Г. Химия и химическая технология в решении глобальных проблем. М.: Химия. 1988 г. 45-50 стр.

2.                  Ягодин Г., Третьякова Л. Г. Химическая технология и охрана окружающей среды. М.: Знание. 1984г. 64 стр.

3.                  Пересмотренные руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов. Рабочая книга. МГЭИК. 1996 г. 280 стр.

4.                  Паславская А. П., Шеляхин И. В. Современное производства извести: Обзор. Информ. Киев. 1990г. стр 5-10.

5.                  Зайцев И.Д., Ткач Г.А., Стоев Н.Д. Производство соды. М.: Химия, 1986. 312 с.

Поступила в редакцию 20.05.2013 г.