Основы промышленного производства

Необходимым условием производства глинозема является контроль и соблюдение параметров веществ и процессов на всех этапах производства, начиная от подачи в него боксита и кончая выгрузкой готового глинозема. К ним, в частности, относятся: тонкость помола, концентрация щелочи, температура, давление, расход жидких и твердых веществ, расход энергоносителей и их параметры, крупность затравки и многое другое. Алюминий. Очень легкий, пластичный, легко обрабатываемый сплав. Хороший тепло- электро- проводник. большое потребление э/э, поэтому заводы для получения алюминия строят всегда около мощных электростанций.

Технологический процесс получения алюминия состоит из трех основных стадий:

• . Получение глинозема из алюминиевых руд (описание выше);
• . Получение алюминия из глинозема;
• . Рафинирование алюминия.

Получение алюминия из глинозема Электролиз окиси алюминия

Электролитическое восстановление окиси алюминия, растворенной в расплаве на основе криолита, осуществляется при 950-970°С в электролизере.

Получение рафинированного алюминия. Из промышленного алюминия или отходов металла путем рафинирования получают еще более чистый алюминий. Наиболее известен метод рафинирования — трехслойный электролиз.

В результате рафинирования получают чистый алюминий (99,99%) и продукты, которые содержат тяжелые металлы и кремний и выделяются в виде щелочного раствора и кристаллического остатка. Щелочной раствор является отходом, а твердый остаток применяется для раскисления.

Экология. При обжиге руды с дымом уходят сернистые соединения => кислотные дожди,

8. Для получения энергии требуется сжигать газ или уголь => опять сернистые соединения, окислы азота, пыль и радиоактивные частицы (всё что выкапывается из земли имеет чуть большую радиоактивность, когда этого много сгорает то вклад заметный),

-Для обогащения и флотации  руд нужны детергенты и вода => загрязнение при синтезе детергентов  и вода с этими самыми детергентами  и остатками металла из руды/сопутствующими  примесями из руды,

-Для электролиза нужна  кислота и другие реактивы => загрязнение при их производстве, стоки, отвалы пустой породы содержат  вредные вещества и они из  них легко вымываются когда руда выкопана а не лежит в земле.

Билет №11

1. Лесной комплекс включает заготовку, механическую обработку и химическую переработку древесины. В его составе находятся отрасли, отличающиеся одна от другой по технологии производства и назначению выпускаемой продукции, но использующие одно и то же сырье.

К механической обработке принадлежит лесопиление, производство фанеры, строительных детелей, стандартных домов, мебели, спичек и.т.д. Химическую переработку древесного сырья осуществляет лесохимия. Промежуточное положение занимает целлюлозно-бумажная промышленность, где химическая технология сочетается с механической.

Значение лесного комплекса в экономике РФ определяется колоссальными запасами древесины, широким территориальным распространением лесных ресурсов и тем обстоятельством, что в современных условиях нет такой сферы народного хозяйства, где древесина и ее производные не играли бы существенной роли. Лесной фонд характеризуется господством хвойных пород с преобладанием эксплуатационных, т.е спелых перестойных, древостоев. Лесозаготовки определяют развитие не только самого лесного комплекса, но и в определенной всех массовых потребителей древесины. Лимитирующим фактором выступают лесовозные дороги, поэтому одна из важнейших проблем расширение сети лесовозных дорог круглогодичного действия и организация ступенчатой вывозки леса. Другая проблема - утилизация древесных отходов, образующихся в процессе заготовок. РУБКА ухода ленточные сплошные

Основным потребителем деловой древесины является лесопиление, которое служит базой для последующей обработки древесного сырья. В многонаселенных районах лесопиление при современных его масштабах не в состоянии использовать всю заготовленную древесину, вследствие чего лес приходиться транспортировать к потребителю в необработанном виде. Вместе с сырьем отсюда в малолесные районы поступают также пиломатериалы, производство которых превышает местные потребности.

В наших условиях ценные - ель, пихта, сосна, кедр.

Потребители - ель пихта- ЦБК

Осина — картон, спички, фанера, иногда кровли домов, бани.

Фанера- береза 9 слойная. Нытва- фанерный комбинат.

Пеллеты-отходы лесопиления. 20%-теряется на лесосеки, 20% на лесопилении.

ЦБК- экол. Проблемы: выделение личника, отбелка целлюлозы, выделяется перекись водорода. Главная задача: Отслеживание законности рубок, упорядочение рубок штрафы за одну сосну 5-6 тыс руб., Следить за теми, кто находится в лесу, штрафовать тех кто вредит лесу, Смотреть за состоянием деревьев, оберегать от вредителей, Восстановление лесных массивов, Заниматься лесопосадками.

• Цветная металлургия как одна из важнейших отраслей тяжелой индустрии РФ включает добычу, обогащение и металлургический передел руд цветных, благородных и редких металлов, в том числе производство сплавов, прокат цветных металлов и переработку вторичного сырья, а также добычу алмазов. ЦМ делятся: основные к которым относятся тяжелые (медь, свинец, цинк, олово, никель ), легкие (алюминий, магний, титан, натрий, калий ), малые (висмут, кадмий, сурьма, мышьяк, кобальт, ртуть), легирующие (вольфрам, молибден, тантал, ванадий), благородные (золото, серебро и платина), редкие и рассеянные (цирконий, галлий, индий).

В состав цветной металлургии РФ входят медная, свинцово-цинковая, никель кобальтовая, алюминиевая, титано-магниевая, вольфрамо-молибденовая, благородных металлов, твердых сплавов, редких металлов и другие. По стадиям технологического процесса она делится па добычу и обогащение исходного сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов.

Производство алюминия-сырье бокситы до 40% Используются нефелины (30% содержания нефелина), алуниты (35%) в России нет, наиболее хорошо обогащается. 35% бокситов и глинозема покупаем из за рубежа.

Добыча бокситов - Обогатительное производство (глиноземное) расход известняка на 1т глинозема/8т известняка получаем глинозем - отходы топливо — 2т, При всех глиноземных производствах есть цементный завод. ! Самый крупный Братск.

Загрязнитель - вторичный водород, очень много серы вбиваем отходы в апатиты.

Последовательный и глубокий металлургический передел с неоднократным возвращением в “голову” технологического процесса промежуточных продуктов и всесторонняя утилизация отходов для наиболее полного извлечения полезных компонентов обуславливают широкое развитие внутри цветной металлургии производственного комбинирования.

Эффективность комбинирования, основанного на комплексной переработке руд цветных металлов, исключительна велика, если учитывать что во — первых, большинство из сопутствующих элементов не образуют самостоятельных месторождений и может быть получено только таким путем, а во вторых - сырьевые базы цветной металлургии часто расположены в пределах слабо освоенных территорий и поэтому требуются дополнительные затраты на их промышленную разработку.

Особый интерес представляет комбинирование цветной металлургии и основной химии, которое появляется , в частности при использовании сернистых газов в процессе производства цинка и меди. Еще более сложные сочетания возникают при комплексной переработке нефелинов, когда из одного и того же сырья извлекаются в качестве готовой продукции алюминий, сода  и цемент попадает и промышленность строительных материалов.

Билет №12

1. Машиностроительный комплекс - сложное межотраслевое образование, охватывающее машиностроение и металлообработку. В свою очередь машиностроение включает много специализированных отраслей, сходных по технологии и используемому сырью. К металлообработке относятся промышленность металлических конструкций и изделий, а также ремонт машин и оборудования. Кроме того, в состав комплекса входит “малая металлургия”- производство стали и проката на машиностроительных предприятиях.

В машиностроении потребительский фактор оказывает на размещение производства большее влияние, чем сырьевой. Совпадение источников сырья с местами потребления готовой продукции представляет собой оптимальный вариант размещения машиностроительных предприятий. В этом случае значительно сокращаются транспортные затраты по перевозке металла, машин и оборудования, возникают условия для установления производственных связей между машиностроением и черной металлургией. Машиностроительные заводы освобождаются от некоторых операций (например, литейное производство), в большей мере свойственных металлургии, а металлургические заводы получают возможность использовать отходы машиностроения и специализироваться соответственно с его потребностями.

Каждая стадия технологического процесса - заготовка, механическая обработка и сборка - определенным образом локализуется в пространстве. Заготовительные производства тяготеют к сырьевым базам, сборочные - связаны с районами потребления, а предприятия по механической обработке размещаются под влиянием разных факторов, с ориентацией или на сырье, или на потребителя, или на пункты, занимающие выгодное ТГП.

14. Заготовительные участки или цеха (“-“ Шум)
15. Литейно-механические цеха (“-“ болезни легких у литейщиков)

Штамповочные и Кузнецкие цеха (“+” обработка металла ковкой - он становится более крепким)

16. Механические цеха (станки фрезерные, сверлильные и токарные )
17. Сборочный цех

! 1000 машин - японские 7-6 ремонтов. Немецкие 12, американские 36, российские 600

! У японцев и Немцев  нет заготовительных производств, функции взяли металлурги.

18. Покраска
19. Предпродажная подготовка (горячая и холодная обкатка)
20. Тарные участки ( Гальванические цеха грязное производство)

• Производство минеральных удобрений. Для сохранения и увеличения плодородности почвы ее необходимо удобрять. Для этого в почву вносят М удобрения, содержащие азот, фосфор, калий и др. элементы.

Азотные. Источники азота. Растения усваивают только связанный азот, т. е. азот, находящийся в соединении с другими элементами (в отличие от свободного азота атмосферы). Крупнейшие промышленные запасы связанного азота находятся в ископаемых углях (до 2,5% их веса) и в чилийской селитре. Когда уголь сгорает, азот освобождается от соединений и выделяется в атмосферу. При коксовании же угля выделяющийся из него азот соединяется с водородом и образует аммиак. Однако большую часть угля используют в качестве топлива с выделением азота в атмосферу, а не для получения удобрений. Наибольшее промышленное значение имеет использование неисчерпаемых запасов азота, содержащегося в атмосфере. Задача использования азота из атмосферы по существу сводится к связыванию его с другими элементами, прежде всего с водородом, т. е. к получению аммиака, который служит исходным материалом для производства азотных удобрений и других азотсодержащих продуктов.  Виды азотных удобрений и их получение. Основную часть производимого аммиака используют для выработки азотных удобрений. Различают три вида азотных удобрений: аммиачные, нитратные и амидные. Аммиачными называют удобрения, в которых азот содержится в форме аммиака (например, сернокислый аммоний, или сульфат аммония). В нитратных удобрениях азот содержится в окисленной форме (например, калиевая селитра, чилийская селитра, или азотнокислый натрий). К амидным удобрениям относят такие соединения, в которых % азот находится в амидной форме (например, карбамид, или мочевина). Кроме того, имеются смешанные удобрения — аммиачно-нитратные (например, аммиачная селитра, или нитрат аммония). Названные удобрения выпускают в твердом виде, они хорошо растворяются в воде. Наряду с твердыми выпускают и жидкие азотные удобрения — жидкий аммиак и аммиачную воду.

Фосфорные удобрения. Сырьем для производства фосфорных удобрений служат главным образом фосфориты и апатиты. Качество фосфорных удобрений зависит от содержания в них и, кроме того, от степени усвояемости этого фосфора растениями. Применение обыкновенных фосфоритов в качестве удобрения возможно и без предварительной химической переработки, однако только на кислых почвах. Размолотый в муку фосфорит в кислой среде, характерной для подзолистых почв, растворяется в воде (хотя и в слабой степени) и частично становится усвояемым растениями. Применение в качестве удобрения химически не измененного апатита бесполезно на любой почве, так как апатит совершенно нерастворим в воде. Фосфоритную муку получают дроблением и тонким помолом в шаровых мельницах предварительно высушенных фосфоритов. Для сушки фосфоритов применяют горизонтальные, медленно вращающиеся сушильные барабаны.

Калийные удобрения. Сырье для производства калийных удобрений. Основным видом для производства калийных удобрений является сильвинит природная смесь 20—40% хлористого калия и 58— 78% хлористого натрия. Кроме того, применяют минералы карнал, каинит и сильвин, представляющий собой чистый хлористый калий. Для получения из сильвинита хлористого калия его необходимо отделить от содержащегося в руде хлористого натрия, который, будучи внесенным в почву, оказывает вредное влияние на растения. Отделение хлористого калия достигается соответствующей переработкой сильвинита. Для разделения сильвинита на хлористый калий и хлористый натрий применяют и флотационный метод. Он основан на использовании специальных реагентов, сообщающих частичкам хлористого калия свойство несмачиваемости. Отходами производства калийных удобрений являются хлористый натрий (при переработке сильвинита), хлорид магния и сульфат магния. Хлорид и сульфат магния используют для производства магния; хлористый натрий может служить сырьем для производства соды, хлора и других продуктов.

Комплексные удобрения. Для нормального питания растений требуются все три основных питательных элемента: азот, фосфор и калий. Раздельное внесение их в почву является очень трудоемким процессом. Поэтому в последнее время все шире применяют удобрения, которые содержат два или три элемента. Это комплексные (сложные) удобрения, например аммонизированный суперфосфат и аммофос, содержащие азот и фосфор; или нитрофоска, в состав которой входят азот, фосфор и калий. Аммонизированный суперфосфат получают обработкой суперфосфата газообразным или жидким аммиаком. Результатом такой обработки является введение в суперфосфат азота. Аммофос является продуктом взаимодействия газообразного аммиака с фосфорной кислотой. Для получения нитрофоски аммиачную селитру сплавляют с хлористым калием и аммофосом. Содержание питательных элементов в комплексных удобрениях достигает 70, 90%, что делает эти удобрения высокотранспортабельными, повышает эффективность и резко снижает трудоемкость их использования в сельском хозяйстве.