Profilpipe.ru

Профиль Пипл
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

От куда берут цемент

Китай на наш мел

Открытие современного цементного завода крупного холдинга «Евроцементгрупп» в Сенгилеевском районе вызвало опасения у местных жителей – такому предприятию нужны природные богатства района. Теперь появилась информация о том, что в регион придет еще и крупнейший китайский производитель цемента.

Его производство, вероятно, тоже будет ориентировано на запас полезных ископаемых, находящихся вокруг Сенгилея.

Речь идет о китайской корпорации «КОНЧ», которая намерена построить цементный завод на территории Ульяновской области. Компания инвестирует в производство 300 миллионов долларов, а ориентировочная мощность завода составит пять тысяч тонн цемента в год. Эта аньхойская корпорация входит в тройку крупнейших в мире по производству цемента.

Где конкретно будет располагаться китайский завод, пока не известно – подписано лишь соглашение. Однако Ульяновская область, особенно Сенгилеевский район, в принципе является идеальным местом для строительства подобных предприятий. Район богат полезными ископаемыми: здесь есть кварцевые, строительные пески, опоки, мергель, мел, цемент.

Причем подходит местность и для производства цемента так называемым мокрым способом, и для современного способа производства сухим способом. Как сообщается в стратегии социально-экономического развития Сенгилеевского района до 2020 года, на территории муниципалитета находятся три глиняных месторождения с запасом сырья почти в 100 тысяч тонн, запасы мергеля составляют 2312 тысяч кубометров, мел и другие карбонатные породы находятся на двух месторождениях – Шиловском и Сенгилеевском – с общим объемом в 4584 тысячи кубометров. Для производства цемента как раз нужны мел, мергель, глинистые породы. Неудивительно желание инвесторов отхватить кусок сенгилеевской земли. Перед подписанием соглашения компания «КОНЧ» провела работу по подбору земельного участка исходя из месторождений.

Экономический эффект от появления крупного и успешного производства определенно будет. Однако природные ресурсы Сенгилеевского района могут быть истощены. Так, в день открытия Сенгилеевского цементного завода холдинга «Евроцементгрупп» группа инициативных жителей встретилась с министром строительства Александром Букиным. Ему передали письмо с опасениями относительно будущего любимых сенгилеевцами мест. Как уже писал «Симбирский курьер» («В защиту Бутырской горы» от 21 июля), людей волнует судьба уникального природного комплекса, откуда берут начало семь рек и который может быть уничтожен в угоду производителям цемента. По информации жителей, Бутырскую гору хотят выставить на торги в качестве источника сырья для цемзавода. Ее однажды уже отстояли, когда разработку пытался устроить здесь олигарх Роман Абрамович. Его компания купила эту гору, но в итоге отказалась от разработки из-за протестов жителей. Спустя семь лет недалеко от горы возродился с новыми мощностями старый цемзавод, а теперь, судя по всему, появится и еще один претендент на Бутырскую гору и другие природные ресурсы Сенгилеевского района – гигант из Китая.

Кроме того, недалеко, в Новоульяновске, модернизируется еще один цементный завод. На территории Сенгилеевского района есть и другие претенденты на ископаемые – Шиловский меловой завод, например. Уживутся ли крупные заводы на нескольких официальных месторождениях или пойдут туда, где мел брать нельзя?

Все эти, надо думать, небезосновательные опасения возникают на фоне очень уж неторопливой, размеренной работы по созданию Сенгилеевского национального парка. Уже есть решение о его создании, есть план, согласно которому появиться он должен в 2015 году, но парка по-прежнему нет. Очень долго продолжались споры относительно его границ.

Вопрос принципиальный: некоторые природные красоты, которые надлежит сохранить, очень нравятся желающим использовать их в качестве источника ресурсов для своего производства. Например, самая известная гора Гранное Ухо – лакомый кусочек для тех же цементных заводов. Хватит ее, правда, только на восемь-десять лет разработки, но для предприятий это огромные деньги. В границах парка эту гору отстоять удалось.

А вот Бутырская гора фактически уже потеряна – в марте на одном из совещаний Экологической палаты сообщили, что она из границ нацпарка были исключена.

Местные жители, конечно, против – цементный рай ни им, ни туристам не будет интересен.

А власти, получается, от Сенгилеевского района хотят всего и сразу: и национальным парком его сделать, чтобы привлечь туристов, и ископаемые по максимуму использовать.

Производство алюминия

«В природе ничто не возникает мгновенно и ничто не появляется в свете в совершенно готовом виде».

Александр Герцен
русский публицист, писатель

Производство металла делится на три основных этапа: добыча бокситов – алюминийсодержащей руды, их переработка в глинозем – оксид алюминия, и, наконец, получение чистого металла с использованием процесса электролиза – распада оксида алюминия на составные части под воздействием электрического тока. Из 4-5 тонн бокситов получается 2 тонны глинозема, из которого производят 1 тонну алюминия.

В мире существуют несколько видов алюминиевых руд, но основным сырьем для производства этого металла являются именно бокситы. Это горная порода, состоящая, в основном, из оксида алюминия с примесью других минералов. Боксит считается качественным, если он содержит более 50% оксида алюминия.

Бокситы могут сильно отличаться друг от друга. По структуре они бывают твердые и плотные либо рыхлые и рассыпчатые. По цвету – как правило, кирпично-красные, рыжеватые или коричневые из-за примеси оксида железа. При небольшом содержании железа бокситы имеют белый или серый цвет. Но иногда встречаются руды желтого, темно-зеленого цвета и даже пестрые – с голубыми, красно-фиолетовыми или черными прожилками.

Около 90% мировых запасов бокситов сосредоточено в странах тропического и субтропического поясов – из них 73% приходится на пять стран: Гвинею, Бразилию, Ямайку, Австралию и Индию. В Гвинее бокситов больше всего – 5,3 миллиарда тонн (28,4%), при этом они высокого качества, содержат минимальное количество примесей и залегают практически на поверхности.

Читать еще:  Расход цемента при ремонте пола

Следующим этапом является производственной цепочки является переработка бокситов в глинозем – это оксид алюминия Al2O3, который представляет собой белый рассыпчатый порошок. Основным способом получения глинозема в мире является метод Байера, открытый более ста лет назад, но актуальный до сих пор – около 90% глинозема в мире производятся именно так. Этот способ весьма экономичен, но использовать его можно только при переработке высококачественных бокситов со сравнительно низким содержанием примесей – в первую очередь кремнезема.

Метод Байера основан на следующем: кристаллическая гидроокись алюминия, входящая в состав боксита, хорошо растворяется при высокой температуре в растворе едкого натра (каустической щёлочи, NaOH) высокой концентрации, а при понижении температуры и концентрации раствора вновь кристаллизуется. Посторонние, входящие в состав боксита (так называемый балласт), не переходят при этом в растворимую форму или перекристаллизовываются и выпадают в осадок до того, как производится кристаллизация гидроокиси алюминия. Поэтому после растворения гидроокиси алюминия балласт легко может быть отделен – он называется красный шлам.

Это густая масса красно-бурого цвета, состоящая из соединений кремния, железа, титана и других элементов. Его складируют на тщательно изолированных территориях – шламохранилищах. Их обустраивают таким образом, чтобы содержащиеся в отходах щёлочи не проникали в грунтовые воды. Как только хранилище отрабатывает свой потенциал, территорию можно вернуть в первоначальный вид, покрыв её песком, золой или дёрном и посадив определённые виды деревьев и трав. На полное восстановление могут уйти годы, но в итоге местность возвращается в изначальное состояние.

Многие специалисты не считают красный шлам отходом, так как он может служить сырьем для переработки. Например, из него извлекают скандий для дальнейшего производства алюминиево-скандиевых сплавов. Скандий придает таким сплавом особую прочность, сферы использования – автомобиле- и ракетостроение, спортивная экипировка, производство электропроводов.

Также красный шлам может использоваться для производства чугуна, бетона, получения редкоземельных металлов.

У глинозема нет срока годности, но хранить его непросто, так как при малейшей он возможности активно впитывает влагу – поэтому производители предпочитают как можно быстрее отправлять его на алюминиевое производство. Сначала глинозем складывают в штабели весом до 30 тысяч тонн – получается своеобразный слоеный пирог высотой до 10-12 метров. Потом пирог «нарезают» и грузят для отправки в железнодорожные вагоны – в среднем, в один вагон от 60 до 75 тонн (зависит от вида самого вагона).

Существует еще один, гораздо менее распространенный способ получения глинозема – метод спекания. Его суть заключается в получения твердых материалов из порошкообразных при повышенной температуре. Бокситы спекают с содой и известняком – они связывают кремнезем в нерастворимые в воде силикаты, которые легко отделить от глинозема. Этот способ требует больших затрат, чем способ Байера, но в то же время дает возможность перерабатывать бокситы с высоким содержанием вредных примесей кремнезема.

Глинозем выступает непосредственным источником металла в процессе производства алюминия. Но для создания среды, в которой этот процесс будет происходить, необходим еще один компонент – криолит.

Это редкий минерал из группы природных фторидов состава Na3AlF6. Обычно он образует бесцветные, белые или дымчато-серые кристаллические скопления со стеклянным блеском, иногда – почти черные или красновато-коричневые. Криолит хрупкий и легко плавится.

Природных месторождений этого минерала крайне мало, поэтому в промышленности используется искусственный криолит. В современной металлургии его получают взаимодействием плавиковой кислоты с гидроксидом алюминия и содой.

Ток для производства алюминия

Для запуска двигателя автомобильный аккумулятор должен обеспечить электрический ток в 300-350 А в течение 30 секунд. То есть в 1000 раз меньше, чем нужно одному электролизеру для постоянной работы.

В каждой ванне происходит процесс электролиза алюминия. Емкость ванны заполняется расплавленным криолитом, который создает электролитическую (токопроводящую) среду при температуре 950°С. Роль катода выполняет дно ванны, а анода – погружаемые в криолит угольные блоки длиной около 1,5 метров и шириной 0,5 метра, со стороны они выглядят как впечатляющих размеров молот.

Каждые полчаса при помощи автоматической системы подачи глинозема в ванну загружается новая порция сырья. Под воздействием электрического тока связь между алюминием и кислородом разрывается – алюминий осаждается на дне ванны, образуя слой в 10-15 см, а кислород соединяется с углеродом, входящим в состав анодных блоков, и образует углекислый газ.

Примерно раз в 2-4 суток алюминий извлекают из ванны при помощи вакуумных ковшей. В застывшей на поверхности ванны корке электролита пробивают отверстие, в которое опускают трубу. Жидкий алюминий по ней засасывается в ковш, из которого предварительно откачан воздух. В среднем, из одной ванны откачивается около 1 тонны металла, а в один ковш вмещается около 4 тонн расплавленного алюминия. Далее этот ковш отправляется в литейное производство.

При производстве каждой тонны алюминия выделяется 280 000 м 3 газов. Поэтому каждый электролизер независимо от его конструкции оснащен системой газосбора, которая улавливает выделяющиеся при электролизе газы и направляет их в систему газоочистки. Современные «сухие» системы газоочистки для улавливания вредных фтористых соединений используют ни что иное, а глинозем. Поэтому перед тем как использоваться для производства алюминия, глинозем на самом деле сначала участвует в очистке газов, которые образовались в процессе производства металла ранее. Вот такой замкнутый цикл.

Для процесса электролиза алюминия требуется огромное количество электроэнергии, поэтому важно использовать возобновляемые и не загрязняющие окружающую среду источники этой энергии. Чаще всего для этого используются гидроэлектростанции – они обладают достаточной мощностью и не имеют выбросов в атмосферу. Например, в России 95% алюминиевого мощностей обеспечены гидрогенерацией. Однако есть в места в мире, где угольная генерация пока доминирует – в частности, в Китае на нее приходится 93% производства алюминия. В результате для производства 1 тонны алюминия с использованием гидрогенерации в атмосферу выделяется чуть более 4 тонн углекислого газа, а при использовании угольной генерации – в пять раз больше – 21,6 тонны.

Читать еще:  Как долго сохнет цементная смесь

От куда берут цемент

История цемента, вяжущих материалов и бетона восходит к древним временам, хотя современный портландцементный бетон появился лишь менее 100 лет назад.

Древнейшими вяжущими материалами, о которых сохранились исторические данные, являются воздушная и гидравлическая известь. Воздушная известь не твердеет под водой. Она представляет собой продукт обжига относительно чистого известняка. Когда негашеная известь гасится водой и смешивается с песком, образуется известковый раствор. Этот раствор обладает способностью твердеть вследствие того, что составляю щая его известь поглощает углекислоту из воздуха. Таким образом, известковый компонент возвращается к своему прежнему состоянию, превращаясь в известняк. Гидравлическая же известь твердеет под водой. Ее получают посредством обжига известняка, содержащего, помимо извести, кремнезем, глинозем и окись железа. При этом образуются новые соединения, обладающие способностью схватываться и твердеть под водой.

Древние египтяне применяли цемент, состоявший из обожженного гипса с примесями. Греки и римляне применяли обожженную известь, а позднее научились получать пуццолановый цемент путем совместного размола извести и вулканического пепла, прозванного пуццоланой (по названию городка Поццуоли в Италии, на берегу Неаполитанского залива, где он был впервые обнаружен). Образец такого пуццоланового бетона, изготовленного из извести и вулканического пепла горы Везувий, был добыт одним из авторов настоящей книги в Италии в 1953 г. Этот бетон был уложен в царствование императора Юлия Цезаря (12—41 годы до н. э.) при сооружении верфи Калигулы. Он пролежал под водой в гавани Поццуоли на глубине 4,8 м больше 2000 лет.

Греки применяли аналогичный материал — санториновый туф с острова Санторин. Эти пуццолановые цементы зачастую изготовлялись путем простой добавки пуццоланового материала к извести в качестве заполнителя. Многие сооружения из пуццо-лановых цементов продолжают стоять и до сих пор, утверждая тем самым превосходство этого вяжущего над известью. Применение пуццолановых цементов свидетельствует о большом прогрессе, достигнутом греками и римлянами в развитии вяжущих материалов.

В средние века наблюдался общий упадок в области применения вяжущих материалов, характеризовавшийся возвратом к глубокой древности. Пуццоланы были забыты, качество известковых растворов и отделочных работ значительно ухудшилось. Однако в XV и XVI веках снова стали использовать пуццолану и тем самым улучшать качество строительных работ.

В 1756 г. английский парламент поручил инженеру Джону Смитону произвести перестройку Эддистонского маяка на Корн-валлийском побережье. Этот маяк подвергался действию частых и сильных бурь и поэтому должен был обладать очень высокой прочностью.

Смитон предпринял ряд опытов с различными видами извести и пуццоланами. Он испытывал их на стойкость в соленой и пресной воде. Важнейшее открытие, которое он сделал, состояло в том, что лучший гидравлический цемент получается из мягкого известняка с примесями преимущественно в виде глинистых материалов. Этот цемент и был применен Смитоном при реконструкции Эддистонского маяка.

Спустя 40 лет англичанин Джозеф Паркер из Норсфлита в графстве Кент открыл, что из зерен еще более загрязненного примесями известняка можно получить хороший гидравлический цемент. Он был назван роман-цементом, так как по цвету напоминал старинный римский цемент. В 1802 г. цемент из такого зернистого известняка был впервые получен во Франции. Эта дата знаменует зарождение французской цементной промышленности. В 1810 г. англичанин Эдгар Доббс из Саусуика изготовил цемент из известняка и глины. В 1813 г. Вика во Франции, а в 1822 г. Джеймс Фрост в Англии начали производить цемент из известняка и глины.

Последующим шагом явилось получение натурального цемента. В 1850 г. американец Дэвид Сэйлор открыл, что цементный мергель, найденный вблизи Коплей в штате Пенсильвания, образует при обжиге вяжущий материал. В 1850 г. в Коплей был построен завод для производства натурального цемента. Состав этого цемента зависел от состава мергеля. Сырье обжигалось в шахтных печах типа прежних извеетеобжигательных и затем подвергалось измельчению до желательной тонкости. Натуральный цемент еще до сих пор производится в США и других странах. Он менее прочен, чем портландцемент, но лучше гидравлической извести.

Последним по счету в ряду вяжущих материалов является портландцемент. Изобретателем его считается англичанин Джозеф Аспдин. Но следует отметить, что Смитон еще за 68 лет до

Аспдина сообщил о проведенных им опытах, результаты которых убедили его, что он может получить цемент, «равный по прочности и долговечности лучшему портландскому камню, имеющемуся в продаже». Название «портландский» произошло от сходства затвердевшего портландцемента с известным в ту пору строительным камнем из окрестностей города Портланд в Англии. Из описания, приведенного в патенте Аспдина, можно заключить, что он получил натуральный цемент более высокого качества, чем производившийся до него, но все же не выдерживающий сравнения с современным портландцементом.

Первый в Англии завод по производству портландцемента был построен в 1825 г. Джеймсом Фростом в Сванскомб. В других европейских странах производство портландцемента началось значительно позднее: примерно в 1855 г. были построены первые заводы в Бельгии и Германии. Ввоз портландцемента в США начался около 1865 г. Впервые портландцемент был произведен в США Сэйлором в 1871 г. Он обнаружил, что тонкий размол клинкера, полученного путем обжига цементного мергеля при повышенной температуре, позволяет получать прекрасный цемент, не уступающий по качеству ввозимому из Европы портландцементу.

Читать еще:  Рентгеноконтрастный цемент химического отверждения пакуемой вязкости

Интересно привести некоторые сведения о первых американских цементных заводах. Около 1872 г. фирма, известная под названием Игл Симент К°, построила завод близ Каламазо а штате Мичиган. Завод пришлось закрыть в 1882 г. из-за высоких расходов на оплату персонала, хотя цемент продавался по цене около 4 долларов за бочку (примерно 170 кг). В настоящее время от этого завода не сохранилось и следа. В 1875 г. небольшой заводик по производству цемента из известняка и глины начал работать в Вампум, штат Пенсильвания. Около 1887 г. Томас Миллер из Саус Бенд в штате Индиана построил небольшой завод по производству цемента из мергеля и глины.

Из первых 10 американских цементных заводов, возникших до 1881 г., жизнеспособными оказались всего два: в Вампум и Коплей. Но к 1890 г. в США уже насчитывалось 17 заводов, которые производили 56 тыс. т цемента в год. В 1953 г. 156 действующих заводов выпустили 45 млн. г цемэнта. В 1954 г. число заводов осталось прежним, а выпуск цемента возрос до 46,2 млн. т. В 1955 г. было выпущено ’51,7 млн. г, а в 1956 г. — 54 млн. г*.

Как и почему происходит заражение?

Как это ни парадоксально звучит, опасность заражения клещевым энцефалитом является неотъемлемым и естественным свойством наших лесов. Важнейшая роль в поддержании природных очагов инфекции принадлежит мелким лесным зверькам — полевкам, мышам, землеройкам, белкам и бурундукам. Сами зверьки восприимчивы к заражению, в их организме вирус хорошо размножается, но заболевание протекает без видимых вредных последствий. Кроме того, вирус размножается и в организме переносчика – таежного клеща.

У зараженных вирусом клещевого энцефалита клещей возбудитель способен размножаться во многих тканях и органах и очень часто он присутствует в слюнных железах. Присосавшийся к телу хозяина (и человека в том числе) клещ начинает выделять в образовавшуюся ранку слюну. Первая порция слюны затвердевает на воздухе и образует так называемый «цементный секрет», прочно приклеивающий хоботок к коже. Вместе с этой слюной вирус попадает в организм животного или человека, и если доза вируса достаточно велика, то может развиться заболевание. Как показали исследования, упомянутый выше «цементный секрет» может содержать до половины всего количества вируса, содержащегося в клеще. Поэтому даже если удалить клеща почти сразу же после того, как он присосется, то можно все равно заразиться, в этом случае источником инфекции будет «цемент», оставшийся в коже. Доказано также, что инфекция передается и при укусе самцов. Кратковременный и безболезненный укус самца можно и не заметить, особенно когда в лесу полно комаров и мошек. Скорее всего, достаточно часто встречающиеся случаи клещевого энцефалита, когда больные отрицают укус клеща, связаны именно с нападением самцов.

Откуда же в природе берутся зараженные вирусом клещи? Дело в том, что природные очаги клещевого энцефалита существовали задолго до появления в человека в Сибири. Точно неизвестно, был ли первоначально вирус связан только с клещами или только с позвоночными животными. Однако, в процессе эволюции вирус приспособился к существованию в организмах как тех, так и других. Хотя вирус активно размножается в диких лесных животных, у них при этом не наблюдается патологических нарушений, характерных для заболевания человека. Вместе с тем, те животные, которые не сталкиваются в своей естественной среде с этим возбудителем (например, домовые мыши или некоторые обезьяны, которых используют в качестве подопытных животных при вирусологических исследованиях) болеют совершенно так же, как и люди. Упрощенная схема циркуляции вируса в природном очаге показана на рисунке:

Итак, зараженные дикие лесные зверьки (в основном, мелкие лесные грызуны), у которых вирус присутствует в кровяном русле, служат источником заражения для питающихся на них клещей. Попав с кровью в кишечник паразита, возбудитель проникает в различные органы и ткани, в том числе и в слюнные железы, и начинает там размножаться. При линьке на следующую фазу развития клещи, как правило, сохраняют возбудитель в своем организме. При следующем кровососании вирус может попасть в организм незараженного животного и вся цепочка событий повторяется снова и снова, обеспечивая постоянный обмен патогенами между клещами и их прокормителями. Однако, этого недостаточно для поддержания природного очага. Оказалось, что зараженные самки клещей могут передавать вирус своему потомству через откладываемые яйца, самцы могут заражать самок при спаривании. Так вирус постоянно циркулирует в лесных местообитаниях, человек же является случайным звеном в этой цепи: ни клещи на нем не могут ни прокормиться нормально, ни получить вирус и передать его дальше. Однако, нас это нисколько не утешает.

Таким образом, напитавшийся на зараженном животном личинка или нимфа клеща сохраняет вирус в процессе своего развития, и после завершения линьки способна передать возбудитель незараженному хозяину. Так и происходит постоянный обмен вирусом между клещами и теплокровными животными. Для человека опасность представляют взрослые клещи, которые получили вирус от лесных зверьков, будучи еще личинками или нимфами.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector