Лекция №1-2. Минеральное сырье.

Колесников А.С.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ

ПРОЦЕССЫ

СБОРНИК ЛЕКЦИЙ

для магистрантов специальности 6М075300 – Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материаловобучающихся, по Государственной программе индустриально-инновационного развития -2 Республики Казахстан

(ГПИИР-2)

по дисциплине

«ПРОМЫШЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ»

Шымкент, 2016г.

УДК 541 (075)

ББК

Колесников А.С. Промышленные химические процессы/ Сборник лекций. -

Шымкент: Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова, 2016. -90с.

ISBN_____________

Сборник лекций посвящен описанию химических процессов протекающих при получении неорганических материалов. Описанные в конспектах лекций данные необходимы для объективного представления о химических свойствах неорганических материалов, что позволит будущим специалистам получить более глубокие базовые знания по основным вяжущим веществам, применяемым в качестве компонентов современных строительных материалов.

Конспекты лекций предназначены для магистрантов, научно- и инженерно- технических работников, специализирующихся в области специальности 6М075300 – Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов

Рецензенты:

Худякова Т.М. – д.т.н., профессор кафедры «Технология цемента, керамики и стекла» ЮКГУ им. М. Ауэзова

Бровко И.С. – д.т.н., профессор кафедры «Технология цемента, керамики и стекла» ЮКГУ им. М. Ауэзова

Нахимбеков М.А. – Председатель ОО «Локальный профсоюз» АО Шымкентцемент

Сборник лекций рекомендованы к изданию Учебно-методическим советом Южно-Казахстанского государственного университета им. М.Ауэзова, протокол № __ от «__» __ 2016г.

ISBN_____________

©Южно-Казахстанского государственного университета им. М.Ауэзова

Содержание

Лекция №1-2. Минеральное сырье.

Введение.

Минеральное сырье – базовое условие развития производства и роста благосостояния общества

Экономический потенциал государства во многом определяется наличием на территории разнообразных полезных ископаемых, т.к. развитие промышленности, торговли и сферы услуг базируется на использовании минеральных ресурсов для создания средств производства и товаров широко потребления.

Новейшая история знает множество примеров, когда минеральное сырье и продукты его переработки явились основой для динамичного развития не только отдельных отраслей экономики, но и целых государств и прогресса человечества в целом.

Так, каменный уголь как важнейший источник энергии в XIX веке способствовал промышленной революции в странах Западной Европы и Нового Света.

Открытие Д.И.Менделеевым алюминия и его ценные свойства (небольшой удельный вес, высокая механическая прочность, устойчивость против коррозии, электропроводность) и в последующем относительно недорогое производство в промышленных масштабах позволили широко применять этот металл в различных отраслях промышленности: в строительстве и транспорте (в настоящее время важнейший конструкционный материал наряду со сталью), в качестве крайне практичного упаковочного материал при производстве тары промышленного и бытового назначения, в электротехнической промышленности, энергетике и при производстве современных дефицитных сплавов с медью, оловом, титаном и другими элементами.

Во второй половине прошлого столетия началось активное промышленное использование урана в качестве топлива на АЭС (сегодня около 25% производимой в мире электроэнергии) и в последние 25-30 лет существенно изменило структурное соотношение энергоносителей в общем производстве электроэнергии, что позволило не только снизить загрязняющее воздействие ТЭС, работающих на угле, природном газе и мазуте, на окружающую среду, но и более рационально использовать эти полезные ископаемые в топливной и химической промышленности.

Однако трагические события на японских атомных станциях в марте 2011 года – разрушение энергоблоков в районе г.Фукусима в связи с землетрясением и последующим цунами и радиоактивное заражение большой территории, гибель нескольких тысяч людей – вынудило Японию и все мировое сообщество вновь вернуться к вопросу о перспективах развития атомной энергетики. Так, Германия свернула программу развития ядерной промышленности и в настоящее время предпринимает активные действия по закрытию действующих в стране АЭС, аналогичные шаги осуществляет Франция.

Возрастающее потребление минерального сырья в последние десятилетия связано не только с ростом народонаселения Земли более чем 2, 5 раза (в 2007 году население Земли вплотную приблизилось к 6 5 млрд. человек), что требует значительно большего объема ресурсов для производства традиционных жизненно необходимой продукции (например, стали и алюминия, бензина, ядерного топлива для АЭС, серной кислоты, минеральных удобрений, цемента и т.п.), но с резко увеличившимися возможностями человека использовать минеральные ресурсы при производстве новейших товаров и современных сфер их применения в экономике (использование цеолитов в решении экологических проблем, добавки редких и редкоземельных элементов для легирования сталей и производства сплавов и суперсплавов, использование рассеянных, редкоземельных элементов и пьезооптического сырья в электронике и средствах связи).

Начиная с начала 60-х годов XX века, к которым приурочено образование многих независимых государств в Африке, Азии и Латинской Америке, значительно возросла не только добыча важнейших видов топливно-энергетического сырья, без которого было бы невозможно экономическое развитие, но и существенно изменились приоритеты в его добыче и использовании.

Рост добычи угля за этот период увеличился примерно в 2 раза и ее некоторая стабилизация на уровне около 5 млрд.т в год вероятно обусловлена ростом потребностей в данном сырье прежде всего в быстро развивающихся странах (Индия, Китай, ЮАР, Малайзия, Турция, Бразилия, Южная Корея и др.) и изменением приоритетов в производстве электроэнергии в развитых странах - переход на использование более высококалорийного природного газа и ядерного топлива, возрастающее значение нефтехимической отрасли и увеличение производства электроэнергии за счет экологически «чистых» источников (энергия воды и тепла Земли).

С 1970 года к настоящему времени доля нефти в мировом производстве электроэнергии уменьшилась с 45% до 37%, угля с 29% до23%, природного газа возросла с 17% до 23%, ядерного топлива с 0,5% до 6%, прочих видов 7,5% до 10,5%. Потребление сырой нефти в указанный период крайне незначительно превышало уровни добычи (за счет имеющих запасов сырья), а добываемые ежегодно из недр природный газ и уголь практически целиком использовались промышленностью.

Поступательный рост потребления и добычи топливно-энергетического сырья в мире даже не снизил энергетический кризис 1973-1974 г.г., в результате которого цены на нефть, как важнейший энергоноситель того времени выросли в 3,5-4 раза (до 10-12 долларов за баррель), изменив в аналогичных масштабах и цены на другие виды минерального сырья.

Следует заметить, ярким примером важности минерально-сырьевой базы для эффективного экономики является то факт, что сегодня наиболее динамично (темпы роста ВВП в последние годы составляют 6-10 и более процентов в год) развивающимися странами являются страны группы БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, Китая и Южная Африка). Эти государства, как далее будет показано, принадлежат к небольшому числу стран мира, обладающих богатой минерально-сырьевой базой.

Перед современной добывающей промышленностью стоят такие серьезные проблемы глобального масштаба:

- удовлетворение постоянно растущего спроса на полезные ископаемые при практической невозобновляемости минеральных ресурсов;

- сохранение экологического баланса в геосферах Земли и уменьшение вредного влияния на окружающую среду и недра при громадных объемах извлекаемых из недр горных масс и имеющихся технологиях их переработки недра.

Для решения этих вопросов необоходимо

1) совершенствование методов поисков и разведки полезных ископаемых для оценки малоизученных и труднодоступных территорий, глубоких горизонтов земной коры и Мирового океана;

2) создание новейших товаров с применением натехнологий (например, композитные материалы, светооптическое волокно) удовлетворяющих потребности людей и промышленных предприятий;

3) разработка технологий комплексной переработки минерального сырья при повышении извлечения из него полезных компонентов при минимизации отходов;

4) широкое использование вторичного сырья.

Страны-потребители, страны-продуценты и страны-экспортеры минерального сырья.

Поиск по сайту: