Обжиг молибденового концентрата на заводе (стр. 9 из 25)
– процентный состав компонентов шихты: Мо – 52%, As – 0,03%, Cu – 0,4%, SiO2 – 4%;
– расход газа при рабочих условиях V0 = 14 457 м3/ч;
– запыленность z = 0,14%;
– состав SO2 в отходящих газах с учетом улавливания составляет 1,5%;
– валовые выбросы составляют: пыль - 7,0264 т/год, Мо - 0,4852 т/год, As - 0,0005 т/год, Cu - 0,008 т/год, SiO2 - 0,05 т/год.
Рассчитываем валовые выбросы газообразного вещества до реконструкции [10]:
где м – молекулярная масса газообразного компонента;
- годовое время, равное 
. 
т/год.В процессе обжига молибденовых концентратов в печах КС образуются газы, в состав которых входят такие вредные вещества как: молибден (Мо), медь (Cu), железо (Fe), рений (Re), диоксид серы или сернистый ангидрид (SO2), мышьяк (As), диоксид кремния или кварц (SiO2) [9].
Молибден (Мо) – встречается в природе в виде минералов, основной из них молибденит (МоS2). Получается при окислительном обжиге молибденовых концентратов (550-600оС) и восстановлении полученной МоО3. Применяется в виде чистого Мо и ферромолибдена в производстве стали и сплавов; как материал для ядерных реакторов; в электро- и радиотехнике; в нагревателях высокотемпературных печей; в реактивных двигателях.
Токсическое действие:
Молибден, попадающий в организм с растительной пищей, более токсичен, чем его неорганические соединения, и вызывает изменения аналогично селену. Молибденоз напоминает подагру; повышается образование мочевой кислоты, наблюдаются артрозы, полиартральгии. Молибден циркулирует в крови в виде комплекса с белками; в печени и почках он образует прочный белковый комплекс. Выделение происходит главным образом с мочой.
Медь (Cu) – розовый или красноватый металл. Применяется для изготовления проводов и токопроводящих деталей; для изготовления сплавов; в химической промышленности; в гальванотехнике. Получается переработкой обогащенных сульфидных окисных и карбонатных медных руд пиро- или гидрометаллургическими методами.
Токсическое действие:
Медь содержится в организме главным образом в виде комплексных органических соединений и играет важную роль в процессах кроветворения. Во вредном действии избытка меди решающую роль играет реакция Cu2+ с SH-группами ферментов. С колебаниями Cu в сыворотке и коже связывают появление депигментации кожи (витилиго). Соединения меди, вступая в реакцию с белками тканей, оказывают резкое раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта.
Рений (Re) – светло-серый металл. Встречается в виде соединений, сопутствующих ряду минералов (молибденит, халькопирит и др.). Применяется в качестве добавки при получении многих сплавов; в производстве электроламп и электровакуумных приборов; как катализатор.
Токсическое действие:
При обработке сплавов Re с молибденом в воздухе могут обнаруживаться концентрации пыли в пределах 2-240 мг/м3, на заключительных этапах 1-21 мг/м3. У рабочих при обработке горячих сплавов с Re более часты заболевания верхних дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация для металлического рения рекомендуется ориентировочно 6 мг/м3.
Железо (Fe) – серебристо-белый металл. Соединения железа: окись железа (II) – FeO, окись железа (III) – Fe2O3, окись железа (II,III) – Fe8O4, сульфат железа (II) – FeSO4 × 7H2O и др.
Токсическое действие:
Аэрозоли (пыль, дым) железа и его окислов, руд и других соединений Fe при длительном воздействии откладываются в легких и вызывают сидероз – разновидность пневмокониоза с относительно доброкачественным течением. Различают так называемый «красный сидероз», вызываемый Fe2O3, и «черный сидероз», возникающий от вдыхания пыли Fe, его карбонатов и фосфатов. Сидероз характеризуется малым количеством жалоб, удовлетворительным общим состоянием, длительным сохранением трудоспособности, редко сочетается с туберкулезом. Возможны также бронхиты, начальная эмфизема; сухой плеврит. Описан случай «железной лихорадки» у электросварщиков после работы в плохо вентилируемом помещении, в атмосфере пыли и паров, содержащих Fe. Симптомы – усталость, потливость, повышение температуры, лейкоцитоз. При воздействии пыли Fe у работающих выявлялись астеновегетативный синдром с сосудистой дистонией; нарушения функции печени; снижение желудочной секреции и др.
Диоксид серы (SO2 сернистый ангидрид) - бесцветный газ с резким запахом, tпл -75,46 °С, tкип - 10,1 °С; при обычной температуре сжижается под давлением 0,4-0,5 МПа. Входит в состав вулканических газов. В промышленности получают обжигом сульфидных руд (напр., пирита). Применяется главным образом в производстве серной кислоты, а также как восстановитель, отбеливатель, консервант, хладагент, антиоксидант и др.
Токсическое действие:
Доказана зависимость частоты острых респираторных заболеваний и хронических заболеваний легких у взрослых и детей от загрязнения атмосферного воздуха именно диоксидом серы. Порог рефлекторного действия на состояние коры головного мозга лежит на уровне 0,6 мг/м3. Большинство людей ощущают запах газа в концентрации 2,6 мг/м3, а наиболее чувствительные — 1,6 мг/м3. Таким образом, ПДК 0,5 мг/м3 SO2 лежит ниже порога ощущения запаха и рефлекторного влияния на дыхание. При одновременном присутствии в воздухе SO2 и SO3 ПДК обоих веществ соответственно снижается. Токсичность SO2 резко возрастает при одновременном воздействии SO3. При концентрации сернистого ангидрида в воздухе 26 мг/м3 хвойные деревья погибают в течение нескольких часов; при 5,2-25,0 мг/м3 наблюдается острое отравление хвойных и лиственных пород, а при 1,8-5,2 мг/м3 происходит хроническое их отравление.
Мышьяк (As) — серое с металлическим блеском хрупкое вещество с ромбоэдрической кристаллической решеткой, a = 0,4135 нм и a = 54,13°. Плотность 5,74 кг/дм3. Структура серого мышьяка похожа на структуру серой сурьмы и по строению напоминает черный фосфор. Мышьяк химически активен. При хранении на воздухе порошкообразный As воспламеняется с образованием кислотного оксида As2O3. Этот оксид в парах существует в виде димеров As4O6.
Токсическое действие:
Мышьяк и все его соединения ядовиты. При остром отравлении мышьяком наблюдаются рвота, боли в животе, понос, угнетение центральной нервной системы. Помощь и противоядия при отравлении мышьяком: прием водных растворов Na2S2O3. Промывание желудка, прием молока и творога; специфическое противоядие — унитиол. ПДК в воздухе для мышьяка 0,5 мг/м3. Работают с мышьяком в герметичных боксах, используя защитную спецодежду. Из-за высокой токсичности соединения мышьяка использовались Германией как отравляющие вещества в Первую мировую войну.
Диоксид кремния (SiO2 кремнезем) - бесцветные кристаллы, tпл - 1728 °С, обладают высокой твердостью и прочностью. В природе — минерал кварц. Кремния диоксид применяют в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий, для получения кремния, как наполнитель в производстве резин, в хроматографии и др.; кристаллы кварца — в радиотехнике и ультразвуковых установках.
Токсическое действие:
Для некоторых организмов кремний является важным биогенным элементом. Он входит в состав опорных образований у растений и скелетных — у животных. В больших количествах кремний концентрируют морские организмы — диатомовые водоросли, радиолярии, губки. Мышечная ткань человека содержит (1-2)·10-2 % кремния, костная ткань — 17·10-4 %, кровь — 3,9 мг/л. С пищей в организм человека ежедневно поступает до 1 г кремния. Соединения кремния не ядовиты. Но очень опасно вдыхание высокодисперсных частиц как силикатов, так и диоксида кремния, образующихся, например, при взрывных работах, при долблении пород в шахтах, при работе пескоструйных аппаратов и т. д. Микрочастицы SiO2, попавшие в легкие, в них кристаллизуются, а возникающие кристаллики разрушают легочную ткань и вызывают тяжелую болезнь — силикоз.
Таблица 3.1
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м3
| Вредные вещества | ПДК мг/м3 | Класс опасности | |
| Максимально разовая ПДКм.р | Среднесуточная ПДКс.с | ||
| пыль | 0,3 | 0,1 | 3 |
| Mo | 0,1 | 0,1 | 4 |
| SO2 | 0,5 | 0,05 | 3 |
| Cu | - | 0,002 | 2 |
| SiO2 | 0,15 | 0,05 | 3 |
| As | - | 0,003 | 2 |
5.2. Проектные природоохранные мероприятия
Для снижения выбросов пыли и улавливания диоксида серы из отходящих газов предусмотрено установить систему газоочистки, состоящую из: