Техническая классификация вторичного (техногенного) сырья по агрегатному состоянию и происхождению
Классификация вторичного сырья оценивает отходы промышленности с позиции дальнейшего их использования. Классификация техногенного сырья по агрегатному состоянию в процессе выделения его из основного технологического продукта приведена в таблице 2.
Таблица 2 – Классификация техногенного сырья по агрегатному состоянию при выделении его из основного технологического продукта
Класс | Основные техногенные продукты | Попутные продукты (отходы) | Агрегатное состояние продуктов | Характеристика |
А | Продукты, не утратившие природных свойств | 1) карьерные остатки при добыче горных пород | Твердое | Крупный камень, щебень, пески, порошки |
2) остатки после обогащения на полезные ископаемые | Жидкие Твердые | Растворы, суспензии, шламы, грязи, щебень, пески, порошки | ||
Б | Искусственные продукты, полученные в результате глубоких физико-химических процессов | 1) образовавшиеся при обработке ниже температуры спекания | Газы Жидкие | Газы, смесь газов, пар, парогазовая смесь, растворы, шламы, грязи |
2) образовавшиеся при температурах вызвавших полное или частичное расплавление | Твердые Газы | Крупный камень, щебень, пески, остатки после выщелачивающей сепарации, порошки, газы, смесь газов, водяной пар, парогазовая смесь | ||
3) образование осадков из растворов | Жидкие | Растворы, грязи, суспензии | ||
В | Продукты образования в результате длительного хранения в отвалах | Газы Жидкие Твердые | Газы, смеси газов, водяной пар, растворы, суспензии, щебень, пески, порошки | |
Г | Продукты образования в результате переработки органоминеральных и органических материалов |
|
|
Класс А – продукты не утратившие природные свойства. Подразделяются на две группе: карьерные остатки при добыче горных пород (твердые) и обогащенных руд (твердые и суспензионные). Эти породы достаточно химически и минерально изучены, однако в них практически не изучены химические микроэлементы.
Класс Б – искусственные продукты, получаемые в результате глубокого физико-химического процесса. Подразделяются на три группы:
продукты, образовавшиеся при температуре ниже температуры спекания и представляющие в основном силикатные системы неопределенного фазового состава. Содержатся остатки исходного сырья и значительное количество свободных СаО, MgО, . В зависимости от валового химического состава в них могут присутствовать силикаты, алюминаты, ферриты и др.
продукты, образовавшиеся при высоких температурах с полным или частичным расплавлением масс.
продукты, образовавшиеся при высоких температурах с полным или частичным расплавлением масс, состоящие, как правило, из солей нерастворимых комплексов и органических соединений.
|
|
Класс В – продукты, образовавшиеся от длительного хранения в отвалах, шламонакопителях и т.д.
Класс Г – продукты образования в результате переработки органоминеральных и органических материалов.
Классификации техногенного сырья
Классификация техногенного сырья по химическому составу, свойствам, содержанию вредных веществ
Данная классификация предусматривает разделение сырьевых отходов в промышленности по содержанию основной части в них, представленной химическими соединениями определенной структуры.
Различают техногенные продукты:
- кремнистые, содержание свободного SiO2>50%
- силикатные, содержащие силикаты щелочноземельных и щелочных элементов
- карбонатные
- сульфатные
- гидроксидные
- хлорсодержащие
- фторсодержащие
- смешанно-минеральные
- содержащие органические соединения
- органоминеральные соединения
- водно-минералоорганические соединения.
Классификация по характеру вредного воздействия и критерии оценки экологической безопасности сырья строительных материалов и граничные значения ПДК
|
|
Техногенное сырье требует к себе постоянного и глубокого внимания, связанного с подробным и полным физико-химическим анализом составляющих этого сырья, технологическими мерами обеспечения эффективности и особенно безопасности их использования в производстве строительных материалов.
Принципиальная схема оценки использования сырья в производстве строительных материалов по степени загрязнения химическими веществами приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Схема оценки использования сырья в производстве строительных материалов по степени загрязнения химическими веществами
Категории сырья по степени загрязнения | Сумма показателей загрязнения (крит. оцен.) ZC | Загрязнение относительно ПДК (в сравнении с показателем вредности) | Возможность использования сырья в строительных материалах | Необходимые мероприятия |
1 Допустимая | менее 16 | Содержание химических веществ в сырье превышает фоновое, но не превышает ПДК | Использование под любые строительные материалы | Снижение уровня воздействия источника загрязнения сырья. Мероприятия по снижению доступности токсинов для человека |
2 Умеренно опасная | 16,1 – 32 | Содержание химических веществ в сырье превышает ПДК при лимитир. общесанит. и мигр. водным показателям вредности, но ниже ПДК по транслак. показ. | Использование под строительные материалы при условии физ.-хим. контроля и качества продукции | Мероприятия аналогичные (1). При наличии веществ с мигрирующими водными показателями проводить контроль за содержанием этих веществ в материале |
3 Высоко опасная | 32,1 – 128 | Содержание химических веществ в сырье превышает ПДК при лимитированном транслакационном показателе вредности | Использовать под определенные строительные материалы, ограниченное применение СМ связанное с деятельностью человека. Исключение: источники канцерогенных химических веществ | Аналогично (1) и (2). Обязателен контроль за содержанием токсикантов |
4 Чрезвычайно опасная | более 128 | Содержание химических веществ превышает ПДК по всем показателям | Исключено использование в строительных материалах | Мероприятия по снижению уровня загрязненности и связыванию токсикантов в сырье, контроль за содержанием токсикантов в окружающей среде |
|
|
Сумма показателей загрязнения определяется по формуле
,
где n – число определяемых ингредиентов;
– коэффициент концентрации тяжелого материала равный частному от деления массовой доли j-го элемента в загрязненном и фоновом сырье.
Транслакация загрязняющего сырье химического вещества – переход загрязняющего сырье химического вещества в строительный материал.
Фоновое содержание химического вещества в сырье – содержание химического вещества в сырье, соответствующее их природному химическому составу.
Для оценки загрязнения сырья строительных материалов предлагается использование также следующего параметра.
,
где n – число определяемых ингредиентов тяжелых металлов;
– коэффициент содержания тяжелого металла равный частному от деления массового содержания в сырье, строительном материале и предельно допустимой концентрации ПДК.
Если , то возможно использование под любые строительные материалы (по этому элементу). При , использование под строительные материалы с возможными ограничениями.
В настоящее время для отдельных химических элементов в т.ч. фтора, меди, никеля, цинка, кобальта, хрома разработаны ПДК.
При этом ПДК = L + Р, где L – фоновое содержание металла в материале, Р – дополнительно внесенное.
ПДК химических веществ в сырье и допустимые уровни их по показателям вредности приведены в таблице 4.
Таблица 4 – ПДК химических веществ в сырье и допустимые уровни их по показателям вредности
Наименование | ПДК, мг/кг, сырья с учетом фона | Показатели вредности | ||
транслакационный | водный | общесанитарный | ||
Водорастворимые формы | ||||
Фтор | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 25,0 |
Подвижные формы | ||||
Медь | 3,0 | 3,5 | 72,0 | 3,0 |
Никель | 4,0 | 6,7 | 14,0 | 4,0 |
Цинк | 23,0 | 23,0 | 23,0 | 27,0 |
Кобальт | 5,0 | 25,0 | – | 5,0 |
Хром | 6,0 | – | – | 6,0 |
Свинец | 16,0 | – | – | – |
Валовое содержание | ||||
Сурьма | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 50 |
Марганец | 1500,0 | 3500,0 | 1500,0 | 1500,0 |
Ванадий | 150,0 | 170,0 | 350,0 | 150,0 |
Свинец | 30,0 | 35,0 | 260,0 | 30,0 |
Мышьяк | 2,0 | 2,0 | 15,0 | 10,0 |
Ртуть | 2,1 | 2,1 | 33,3 | 5,0 |
Т.о. при контроле содержания тяжелых металлов в сырье возможно сравнить уровень загрязнения сырья с естественным фоном.
При необходимости контроля за загрязнением сырья ТМ принимают определенное валовое содержание металла. Однако валовое содержание не всегда может характеризовать степень опасности загрязнения сырья и металла.
Правильно говорить о роли «подвижных» форм тяжелых металлов. Подвижность формы металла, извлекаемого из сырья и материалов различными экстрагентами в зависимости от типа исследуемого сырья и свойств строительного материала.
В качестве экстрагентов используют кислоты, соли, буферные растворы, бидисцилированную воду.
Пример. Определить суммарный показатель загрязнения ТМ технологического сырья (зола ТЭС)
Исходные данные сырья:
Массовая доля химических элементов в пробах сырья, мг/кг
Cu – 65 Zn – 110 Pb – 30 Cd – 0,5 As – 1,9 Hg – 2 Ni – 95 V – 159 Sb – 6 Mn – 1480.
Метод анализа – ААС
Суммарный показатель загрязнения определяется:
,
– коэффициент концентрации тяжелого материала равный частному от деления массовой доли j-го элемента в загрязненном и фоновом сырье.
n – число определяемых ингредиентов или химических веществ.
Вывод: по степени загрязнения данное сырье относится к I категории ( ).
Содержание химических веществ превышает фоновое, но не выше ПДК. Данное сырье может использоваться под любые строительные материалы.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1167; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!