Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2022-12-30 | 31 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Ванадий занимает семнадцатое место в перечне наиболее распространенных химических элементов. Его содержание в земной коре оценивается 0,019 % (масс.), а концентрация в воде морей и океанов составляет 1,5∙10-6 г/л. /241, 244/. Распределение ванадия между осадочными и гранитными слоями литосферы, растительностью континентов, педосферой и гидросферой представлены в таблице 34. /243, 245/
Таблица 34. Ванадий в природной среде, млн. т
Литосфера | Гидросфера | Педосфера | Растительность | |
Осадочные породы | Гранитный слой | |||
171 | 623 | 2004 | 9,3 | 3,75 |
В природе происходит постоянное перераспределение ванадия. В глобальные миграционные потоки ванадия вовлечено свыше 3 млн. т металла /243…246/. Основным направлением миграции ванадия в природной среде является вынос в мировой океан, в котором накоплено свыше 2 млрд. т металла. Ванадий относится к рассеянным элементам и в литосфере встречается в основном в комплексных полиметаллических рудах. Местом концентрации ванадия являются титаномагнетитовые и ильменит-магнетитовые руды, основные запасы которых сосредоточенны в ЮАР, России, Китае и США. В повышенных концентрациях ванадий также встречается в бокситах и в ряде других комплексных руд: уран-ванадиевых, свинцово-цинковых.
Таблица 35. Глобальные миграционные потоки ванадия, тыс. т/год
Биологический круговорот | Эоловый вынос с континента | Речной сток | ||
На суше | В океанах | В растворах | В составе взвесей | |
260 | 330 | 250 | 40 | 2300 |
Общие мировые промышленные запасы ванадия в рудах (в пересчете на пентаоксид ванадия) составляют около 28 млн. т, а прогнозные оцениваются в 100 млн. т. /246…249/. Большие запасы ванадия сосредоточены в осадочных месторождениях: битуминозных сланцах, сырой нефти и нефтеносных песках, фосфатных породах и т.п. При их переработке ванадий накапливается в различных отходах перерабатывающих производств, шлаках, шламах, золах, которые складируются в непосредственной близости от перерабатывающих предприятий и представляют собой техногенные месторождения. К ванадиевым ресурсам техногенного происхождения относятся: золы и шлаки тепловых электростанций (ЗШО ТЭС), отработанные катализаторы сернокислотного производства, шламы титанового и глиноземного производств, попутные продукты и вторичные материалы ванадиевого и феррованадиевого производств /243, 249, 250/.
|
Богатым источником ванадия является нефть. При крекинге нефти ванадий переходит в тяжелые фракции, где его концентрация возрастает в десятки раз. Тяжелые фракции нефтеперегонки впоследствии сжигают на ТЭС, при чем органическая часть сгорает, а неорганическая часть оседает на поверхностях котлоагрегатов и газовых трактов ТЭС. При этом содержание ванадия в ЗШО ТЭС возрастает до 20-40 % (масс.).
На многих глиноземных заводах предусмотрено выделение соединений ванадия из алюминатных растворов в виде «ванадиевого шлама». Количество ванадия, переходящего в глиноземном производстве в ванадиевый шлам, оценивается в 1500-1600 т/год /248/.
Металлургию ванадия подразделяют на три основных способа:
· пирометаллургический – ванадий извлекают из ванадийсодержащего шлака, получаемого в качестве попутного продукта при производстве стали деванадацией ванадиевого чугуна, выплавляемого из титаномагнетитовых и ильменит-магнетитовых руд;
· гидрометаллургический– при котором ванадий извлекают химическим выщелачиванием из обожженных (с необходимыми добавками) титаномагнетитовых и ильменит-магнетитовых концентратов;
· из техногенных материалов – ванадий экстрагируют из вторичных материалов техногенного происхождения с использованием различных гидрохимических технологий.
|
Развитие технологий извлечения ванадия из вторичных материалов в настоящее время обусловлено в основном отсутствием в некоторых странах необходимой рудной базы ванадийсодержащего титаномагнетитового сырья, наличием большого количества отходов других производств, богатых по содержанию ванадия (от 1,5 до 50 % (масс.)), а также жестким экологическим законодательством, предусматривающим высокие платежи за загрязнение окружающей среды.
При определении параметров элементопотока ванадия в техногенной среде были приняты следующие исходные данные и сделаны допущения /243, 246, 249…258/:
· расчет выполнен на металлический ванадий, годовое производство которого в мире принято равным 43000 т;
· не учитывались потери при транспортировке материалов;
· структура источников сырья: ванадийсодержащий шлак (68 %), первичная руда (23,4 %), техногенные (8,6 %);
· использование ванадия: для легирования стали в черной металлургии (87 %), в цветной металлургии (8 %), в химической промышленности (5 %);
· потери ванадия при производстве пентаоксида по гидрометаллургической технологии – 15 %;
· потери ванадия при обогащении по гидрометаллургической схеме – 48 %;
· переход ванадия в шлак в ходе конвертерной плавки составляет 90 %;
· годовая добыча нефти составляет 3,3 млрд. т при среднем содержании ванадия 50 г/т;
· при переработке нефти 90% ванадия остается в мазуте;
· 70 % мазута используется для сжигания на ТЭС;
· при сжигании мазута на ТЭС улавливание ванадийсодержащей пыли составляет 50%;
· потери ванадия при производстве ферросплава составляют 8%;
· при легировании стали феррованадием, металлом усваивается 80 % ванадия;
· потери ванадия в химической промышленности составляют 20 %;
· потери ванадия при производстве лигатур и при легировании цветных металлов приняты 20%;
· основная часть отработанных ванадийсодержащих аккумуляторов (ОВК) возвращается на переработку, а оставшаяся аккумулируется в виде отходов в специальных накопителях, остальные виды ванадийсодержащих изделий не утилизируются и содержащийся в них ванадий постепенно распространяется в окружающую среду;
· ванадий, находящийся в металлофонде, частично поступает в окружающую среду в процессе коррозии стальных изделий, а частично снова вовлекается в металлургическое производство в составе металлолома, пропорционально железу, участвующему в этих процессах;
|
· цветные металлы, содержащие ванадий (в основном титан и его сплавы) и применяющиеся в авиационных и космических отраслях, после использования, как правило, безвозвратно теряются, и ванадий попадает в окружающую среду.
Результаты расчетов параметров элементопотока ванадия в техногенной среде представлены на рисунке 11 и в таблице 36.
Рисунок 11. Движение ванадия в техносфере, тыс. т / год.
Таблица 36. Распределение ванадия в техногенной среде.
Параметры | тыс. т/год | % |
1. Извлечение из природной среды: | 280,285 | 100,0 |
2. Диссипация в окружающую среду: | 118,800 | 42,4 |
в т.ч. от сжигания: | 68,475 | 24,4 |
выветривания и вымывания: | 1,628 | 0,6 |
использования химической продукции | 0,170 | 0,1 |
из металлофонда | 3,257 | 1,2 |
из техногенной среды (строительство и пр.) | 45,270 | 16,2 |
3. Накопление в металлофонде и готовой продукции химической промышленности | 25,200 | 9,0 |
4. Поступление в техногенные месторождения | 136,285 | 48,6 |
т.ч. металлургические отходы | 34,065 | 12,2 |
отходы химической промышленности | 0,380 | 0,1 |
отходы энергетики | 46,170 | 16,5 |
вскрышные породы и хвосты | 55,670 | 19,9 |
Повторное использование (рециклинг) | ||
в т.ч. активное (ЗШО для извлечения ванадия) | 5,250 | - |
пассивное (в составе металлолома) | 3,029 | - |
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!