Безотходное производство.

Малоотходные и безотходные технологические процессы позво­ляют сократить или полностью исключить загрязнение окружаю­щей среды, полнее использовать запасы минеральных ресурсов, обеспечить комплексную переработку первичного сырья и отвалов промышленных предприятий, получать дополнительно продукцию и тем самым повысить эффективность народного хозяйства.

На охрану атмосферного воздуха тратятся колоссальные сред­ства. Стоимость очистных сооружений многих предприятий до­стигает трети основных производственных фондов, а в ряде случа­ев—40—50%. В будущем эти затраты еще более возрастут

Какой же выход? Он есть. Надо искать такие пути развития промышленности и достижения чистоты атмосферы, которые не исключали бы друг друга и не вызывали роста расходов на очистные сооружения.

Один из таких путей—переход к принципиально новой без­отходной технологии производства, к комплексному использова­нию сырья.

Технология безотходного производства — новая ступень раз­вития научно-технической революции. Современные наука и тех­ника дают возможности для преодоления тех противоречий, кото­рые возникают между устаревшими методами производства и стремлением освободить от вредного влияния  природную среду.

Заводы и фабрики, основанные на технологии без отходов,— в общем индустрия будущего. Но уже и сейчас такие предприя­тия существуют, например, в легкой и пищевой промышленности. Есть целый ряд предприятий и малоотходного производства. Орен­бургское газовое месторождение стало давать попутную продук­цию—сотни тысяч тонн серы. На Кировоканском химическом за­воде имени Мясника прекращен выброс в атмосферу ртутных газов. Они вторично введены в технологический цикл как деше­вое сырье для производства аммиака и карбамида. Вместе с ними в воздушный бассейн уже не попадает вреднейшее вещест­во—двуокись углерода, составляющая 60% всех выбросов завода.

Предприятия комплексного использования сырья дают общест­ву огромную выгоду: резко повышается эффективность капиталь­ных вложений и столь же резко снижаются затраты на строи­тельство дорогостоящих очистных сооружений. Ведь полная пе­реработка сырья на одном предприятии всегда дешевле, чем получение тех же продуктов на разных. А безотходная техноло­гия устраняет опасность загрязнения окружающей среды. Ис­пользование природных ресурсов становится рациональным, ра­зумным.

История древнего мира рассказывает нам об огнепоклонниках, которые молились пламени. «Огнепоклонниками» можно назвать и металлургов. Пирометаллургия (от древнегреческого «пир»—огонь), в основе которой лежит воздействие высоких температур на руды и концентраты, приводит к загрязнению атмосферы и часто не позволяет комплексно использовать сырье.

В нашей стране немало делается для уменьшения опасности загрязнения среды отходами традиционных металлургических про­изводств, и здесь будущее за принципиально новыми решениями.

На железных .рудах Курской магнитной аномалии строится Оскольсний электрометаллургический комбинат—первое отечест­венное предприятие бескоксовой металлургии. При таком спосо­бе производства резко снижаются вредные выбросы в атмосферу, открываются новые перспективы получения высококачественных сталей. На Оскольском электрометаллургическом комбинате бу­дет использована новая для отечественной черной металлургии технологическая схема: металлизация—электроплавка. Получен­ные из богатых железорудных концентратов обожженные окаты­ши металлизируются в двенадцати шахтных печах (рис. 18), в которых оксиды железа восстанавливаются нагретым до 850 °С газом — смесью СО и Н2.

Поскольку для выплавки высококачественной стали можно обойтись без чугуна, то, значит, становится ненужным доменный процесс с его дорогим и громоздким оборудованием, которое за­грязняет атмосферный воздух.

У новой технологии еще одно важное достоинство: прямое вос­становление железа в потоке позволяет обойтись без кокса. А это означает, что развитию металлургии, не будет помехи из-за со­кращения запасов коксующихся углей.

Проблема отходов не только в том, что при этом загрязня­ется биосфера, но и в том, что некомплексно используется сырье.

Только на уральских предприятиях цветной металлургии при выплавке меди из медно-цинковых концентратов с отвальным шлаком и пылью ежегодно теряется 70 тыс. т цинка. Кроме цин­ка, руда содержит серу, железо. Кстати, 50—60% стоимости мно­гих медных руд приходится на серу и еще 10—12% на железо.

На Иртышском полиметаллическом комбинате имени 50-летия Казахской ССР действует агрегат КИВЦЭТ. За этим названием принципиально новый процесс получения цветных металлов— кислородно-взвешенная циклонно-электротермическая плавка. Цель процесса—объединить в одном агрегате все операции от подго­товки руды, выходом готового металла, использовав в качестве топлива серу, ранее выбрасываемую в атмосферу.

Самое трудное-—это отойти от традиции, преодолеть инерцию мышления. Восемь тысяч лет существует цветная металлургия. Из глубины веков пришли к нам апробированные, ставшие уже каноническими технологические процессы. Немыслимо было пред­ставить завод без мрачных «зонтиков» ядовитого дыма.

Главные «участники» нового процесса — кислород и электри­чество. Соответственно и сам агрегат состоит из двух зон. В первой идет подготовка руды и плавка. Топливом здесь вместо кокса служит сера, содержащаяся в самой руде. Она полностью сгорает в кислороде, выделяя большое количество тепла. А затем расплав поступает во вторую зону и течет между электродами, распадаясь на составные части. Некоторые металлы, цинк напри­мер, испаряются и конденсируются потом в чистом виде, другие выпускаются сразу в ковш. КИВЦЭТ позволяет извлекать из руды буквально все, что в ней есть. Так, из сырья на заводе по­лучают не только такие традиционные металлы, как медь, свинец, цинк, но и кадмий и редкие металлы.

Пока что с помощью КИВЦЭТ получают такую же медь, как и в шахтных печах. Металл нуждается в дополнительной обра­ботке. В будущем намечается «обучить» агрегат выплавлять чи­стую медь.

КИВЦЭТ запатентован в США, ФРГ, Франции и др.— в 18 странах. Металлургов привлекает в нем не только простота в обращении и обслуживании, не только возможность автоматизи­ровать сложный и трудоемкий процесс выплавки металла, не только отсутствие вредных выбросов, но и в первую очередь его неприхотливость: ведь он способен перерабатывать сырье, кото­рое раньше считалось бросовым — с содержанием металла в 6—7 раз ниже нормы. Никакая другая технология такое сырье не возьмет. Более того, и отходов металла в шлаке у него гораздо меньше, чем при обычном процессе.

В ноябре 1979 г. в Женеве состоялось общеевропейское сове­щание на высоком уровне по сотрудничеству в области охраны окружающей среды. На нем представлены практически все евро­пейские государства, а также США и Канады. Совещание при­няло Декларацию о малоотходной и безотходной технологии и ис­пользовании отходов.

В Декларации подчеркнута необходимость защитить человека и окружающую его среду и рационально использовать ре­сурсы путем поощрения развития малоотходной и безот­ходной технологии и использования отходов. Сокращение от­ходов и выброса загрязняющих веществ и в различных циклах производства намечается путем использования усовершенство­ванных промышленных процессов при создании новых или рекон­струкции существующих производственных объектов, создания продукции с особым учетом требований увеличения ее долговеч­ности, облегчения ремонта и повторного использования, когда это возможно. Большое значение имеют регенерация и использо­вание отходов, превращение их в полезный продукт, в частности, путем извлечения ценных веществ и материалов из отходных га­зов, лучшего использования энергии, содержащейся в отходах н остаточных продуктах. Важно повторное использование больше­го количества отходов в качестве вторичных сырьевых материа­лов в других производственных процессах. Рекомендуется рацио­нальное использование сырьевых материалов в производственных процессах и в течение всего жизненного цикла продуктов, замены истощающихся видов сырья другими доступными видами. Необхо­димо рациональное использование энергетических ресурсов в про­цессе производства и потребления энергии и в случае практиче­ской осуществимости—использования сбросного тепла.

Большое внимание уделяется оценке промышленного приме­нения в производственных масштабах малоотходной и безотходной технологии в целях оптимального использования сырья и энергии, включая возможности регенерации, рециркуляции и экономиче­скую эффективность, с учетом экологических и социальных по­следствий.

Для создания безотходного промышленного производства а масштабах всей страны необходимо разработать научно-техниче­ские основы планирования и проектирования региональных терри­ториально-промышленных комплексов, в которых отходы одних предприятий могли бы служить сырьем для других. Внедрение таких комплексов неизбежно потребует перестройки связей между предприятиями и отраслями народного хозяйства, больших за­трат. Однако все это со временем окупится сторицей, поскольку промышленность получит огромный приток ранее не используемых сырья и материалов, не говоря уже о том, насколько чище и без­вреднее станет окружающая нас среда.