ПУТИ ПЕРЕРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИИ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Аннотация
Рассмотрены объемы производства и области применения металлического алюминия, а также сопутствующие его выпуску экологические проблемы. Приведены данные о видах и количестве фторсодержащих отходов алюминиевого производства. Установлено негативное влияние отходов алюминиевой промышленности на окружающую среду. Предложено использование фторсодержащих отходов в качестве альтернативного техногенного сырья для производителей фторида водорода. Подробно рассмотрен ресурсоэффективный и ресурсосберегающий способ переработки фторсодержащих отходов алюминиевой промышленности через окислительный обжиг отходов для удаления углеродной составляющей, последующего взаимодействия серной кислоты с фторсодержащими частицами с целью получения фторида водорода, растворение твердого продукта сульфатизации и осаждение гидроксида алюминия. В качестве побочных продуктов рассмотренного способа переработки отходов выступают оксид алюминия, который может быть возвращен в технологический цикл электролизного производства металлического алюминия, и сульфат натрия, используемый в производстве стекла и целлюлозы, а также в текстильной и кожевенной промышленности. Приведен термодинамический расчет равновесия химических реакций взаимодействия компонентов фторсодержащих отходов с серной кислотой. Проведены исследования кинетики процесса взаимодействия фторсодержащих отходов с серной кислотой методом непрерывного взвешивания реагирующей смеси с автоматической регистрацией массы, получена зависимость степени превращения (реагирования) от времени в температурном диапазоне от 220 до 260 ºС, которая описывается уравнением Кранка-Гистлинга-Броунштейна. По полученной зависимости определена область реагирования и лимитирующая стадия процесса. Предложен способ интенсификации процесса взаимодействия фторсодержащих отходов алюминиевой промышленности в рассматриваемом температурном диапазоне. Установлен экономический и экологический эффект предложенного способа переработки фторсодержащих отходов алюминиевой промышленности.
Для цитирования:
Петлин И.В., Лесникова М.С. Пути переработки и утилизациии фторсодержащих отходов алюминиевой промышленности. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 4. С. 108-113.
Литература
Aluminium production in 2015 [Electronic resource]. Access: http://www.finmarket.ru/news/4201070 (reference date: 02/06/16).
Elterman V.M. Environmental protection in the chemical and petrochemical industries. M.: Khimiya. 1985. 160 p. (in Russian).
Petlin I.V. The process of obtaining hydrogen fluoride and fluorine-containing wastes from the aluminum industry. Dissertation for candidate degree on technical sciences. Tomsk: NITPU. 2014. 132 p. (in Russian).
Gromov O.B., Prokudin V.K. On the issue of neutralization of gas emissions of aluminum plants. EKiP: Ekologiya i promyshlennost Rossii. 2008. N 10. P. 16-19 (in Russian).
Belyakova T.M. Fluoride in soils and plants due to the endemic fluorosis. Pochvovedenie. 1977. N 8. P. 55-63 (in Russian).
Kulikov B.P., Istomin S.I. Recycling aluminum production. SPb.: Izd. MANEB. 2004. 477 p. (in Russian).
Semiokhin I.A., Strakhov B.V., Osipov A.I. Kinetics of chemical reactions: a tutorial. M.: MGU. 1995. 347 p. (in Russian).
Petlin I.V., Dyachenko A.N. Prospects for the use of waste of the aluminum industry for the production of hydrogen fluoride. Izv. vuzov. Ser. Physika. 2013. V. 56. N 4/2. P. 146 – 150 (in Russian).
