Слайд 2Что такое промышленная вода
Промышленной водой называется высококонцентрированный природный водный раствор
разнообразных элементов: сульфатов, нитратов, щелочных галлоидов, карбонатов. В качестве питьевой воды ее
употреблять нельзя. Промышленная вода используется для получения растворенных в ней химических веществ (микроэлементов, металлов и их солей).
Слайд 3Что не является промышленной водой
Оформляя заказ воды для питьевых нужд, люди
часто сетуют, что воду из колодца или из-под крана употреблять
невозможно из-за того, что природные водоемы загрязнены промышленными водами. Также промышленной иногда называются воды, использующиеся на производстве (к примеру, в паровых котлах ЭС). Оба эти утверждения неправильны.
Слайд 4Разновидности промышленных вод
Промышленные воды бывают разными. Вот перечень наиболее используемых
в промышленности разновидностей:
донная (межкристальная) рапа. Встречается в соляных озерах, имеет
стабильный состав, который не зависит от климатических и прочих внешних факторов;
бромная вода, содержит от 250 мг/л указанного элемента;
борная вода, содержит 300-500 мг/л указанного элемента;
йодная вода, содержит от 15 мг/л указанного элемента;
нефтяная вода, является сопутствующим веществом в газовых и нефтяных месторождениях;
растворы, которые получают на рассолепромыслах;
сбросная вода химико-металлургических и горно-обогатительных предприятий;
воды, содержащие радий, молибден, серебро, рений, барий, стронций, золото, уран.
Слайд 5Ценность промышленных вод и перспективы их переработки
Ценность промышленных вод и
перспективы их переработки определяются рядом факторов:
наличием значительных запасов месторождений;
экологической чистотой
добычи и производства продукции, исключающей нарушение состояния окружающей среды, дробление и измельчение огромных масс горных пород и применение сложных технологических схем обогащения руды;
возможностью использования метода испарительного концентрирования (вымораживания) вод с последовательным выделением солей;
максимальной автоматизацией добычи сырья и переработкой его в заводских условиях;
удешевлением проводимых работ и низкой себестоимостью получаемого продукта.
Уникальные по составу промышленные воды − важнейшее сырьё ХХI в.
Слайд 6Способы переработки промышленных вод
Для переработки промышленных вод применяется кристаллизация, упаривание,
сорбция на ионообменных смолах, осаждение, экстракция органическими экстрагентами, ряд электрохимических
методов. Такие же технологии используются для переработки растворов, полученных из скважин на рассолепромыслах.
Особо богатой на минералы является нефтяная вода. Она может относиться к гидрокарбонатно-натриевым, хлоридно-кальциево-магниевым/натриевым группам промышленных вод. Нефтяную воду в кулер для воды не зальешь. Зато ее можно использовать для получения стронция, радия, брома, бария и других элементов. Также в состав нефтяной воды входит сероводород, азот, углекислота и углеводороды.
Вода океанов и морей является потенциальным источником добычи металлов. Ее промышленная переработка базируется на использовании новых сорбентов, таких как ванадий, гидроксид титана.
Слайд 7Главной проблемой переработки высококонцентрированных рассолов на сегодня считается утилизация сбросных
вод предприятий, которые этим занимаются. Не зря в городах, где
расположены подобные промышленные объекты, доставка воды для питьевых нужд пользуется особенной популярностью.
Чтобы использовать сбросные воды, на горно-металлургических заводах используются схемы внешнего водооборота. Так, шахтные воды идут для водоснабжения металлургических фабрик, а сбросные – для шахт и рудников. Используются и разветвленные схемы поциклового внутреннего водооборота, например, циклы флотации, гравитационного обогащения, измельчения и дробления.
Слайд 8Применение добываемых веществ:
БОР
Бор входит в число самых важных минералов, и
сочетает в себе множество полезных свойств.
В промышленности используются соединения бора: ими
насыщают поверхности изделий из стали, чтобы они были твёрже и выдерживали очень высокие температуры; ракеты и атомные реакторы тоже строят с добавлением бора; не обходится без него химическая и стекольная промышленность.
Слайд 9йод
В промышленности применение Йода пока незначительно по объему, но весьма
перспективно. Так, на термическом разложении Йодидов основано получение высокочистых металлов.
Сравнительно
недавно Йод стали использовать в производстве ламп накаливания, работающих по Йодо – вольфрамовому циклу. Йод соединяется с частичками вольфрама, испарившегося со спирали лампы, образует соединение WI2, которое, попав на нагретую спираль, разлагается. Вольфрам при этом вновь возвращается на спираль, а Йод опять соединяется с испарившемся вольфрамом. Йод как бы заботится о сохранении вольфрамовой спирали и тем самым значительно увеличивает время работы лампы.
Так же 0,6% Йода, добавленного к углеводородным маслам, во много раз снижает трение в подшипниках из нержавеющей стали и титана. Это позволяет увеличить нагрузку на трущиеся детали белее, чем в 50 раз.
Слайд 10РАДИЙ
В медицине радий используют как источник радона для приготовления радоновых
ванн (хотя в настоящее время их полезность оспаривается) . Кроме
того, радий применяют для кратковременного облучения при лечении злокачественных заболеваний кожи, слизистой оболочки носа, мочеполового тракта.
Слайд 11БРОМ
В настоящее время бром широко используется для производства антипиренов – веществ, защищающих
материалы органического происхождения от воспламенения. Эти вещества используют для производства
негорючих красок, пропитки изделий из древесины, тканей и пластмасс. Бромхлорметан используется как наполнитель огнетушителей. Элементный бром применяется в процессах водоочистки и водоподготовки. Следует отметить, что бром является ядовитым галогеном, поэтому при работе с ним следует соблюдать меры безопасности и использовать индивидуальные средства защиты.
Слайд 12БАРИЙ
В качестве очистителя металл применяют и при производстве некоторых сплавов свинца и меди. Здесь
элемент впитывает не только газы, но и примеси серы, а так
же, раскисляет смеси.
Как компонент сплавов 56-ой элемент применяют в дуэте со свинцом. Смесь идет на производство подшипников. Сплавы с барием, так же, вытесняют используемые ранее полиграфические составы из свинца и сурьмы. Щелочноземельный металл лучше упрочняет сплав.
Слайд 13ванадий
Применяется ванадий для улучшения сплавов на основе титана.
Уникальность элемента позволяет
использовать его в атомной отрасли при производстве канальных труб ТВЭЛов
для атомных станций, т. к. он, как и цирконий, обладает свойством малого поперечного захвата тепловых нейтронов, что важно при протекании ядерных реакций. В атомно-водородной технологии используют хлорид ванадия для термохимического взаимодействия с водой.
Используют ванадий в химической и сельскохозяйственной отрасли, медицине, стекольном производстве, текстильной области, лакокрасочном производстве и изготовлении аккумуляторов. Широко распространены ручные инструменты и оснастка из сплава хром ванадий, отличающиеся своей прочностью.
Одно из последних направлений — это электроника. Особенно интересным и перспективным является материал на основе диоксидов титана и ванадия. Соединенные определенным образом, они создают систему, обладающую способностью значительно увеличивать память и скорость компьютеров и других электронных устройств.
Слайд 14ГИДРОКСИД ТИТАНА
Применяется:
- Производство лакокрасочных материалов,
- Около 14% используется при производстве
бумаги
- Синтетические волокна и ткани: для матирования скрученного волокна.
- Косметика:
для защиты от ультрафиолетовой радиации в солнцезащитных кремах, для придания высокого отбеливающего и укрывистостного заглушающего эффекта зубной пасте, мылу и т.д.
- Пищевая промышленность: для придания высокого отбеливающего и укрывистостного эффекта продуктам, для защиты цвета и упаковки (пластик) продуктов от ультрафиолетового излучения.
- Фармацевтическая промышленность: пигментный диоксид титана, высокой химической чистоты, для придания высокого отбеливающего и укрывистосного эффекта в фармацевтике.
- Печатная краска: для повышения стойкости покрытий к атмосферным воздействиям.
- Катализатор: диоксид титана может быть использован как катализатор, как фотокатализатор и как инертный базовый керамический материал для активных компонентов.
- Нанотехнологии: нанопорошки диоксида титана, использование диоксида титана для очистки воздуха в городах, бумага из нановолокна на основе диоксида титана, водородная энергетика и др.