Анотація до роботи:

Заречений В.Г. Утилізація залізовмісних відходів виробництва пігментного титану (IV) оксиду. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – екологічна безпека. Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2005.

Дисертацію присвячено розробленню стратегії комплексної утилізації багатотонажного відходу виробництва титану (IV) оксиду - заліза (ІІ) сульфату. Завдання реалізується шляхом впровадження серії перспективних технологій виробництва багатотоннажних продуктів: залізовмісних мінеральних добрив, активної добавки до цементу, залізорудних окатишів та жовтого залізоокисного пігменту. Для виробництва добрив досліджені два варіанти послідовності введення компонентів, встановленгі переваги та недоліки цих варіантів. Розроблені та зареєстровані технічні умови на виробництво добрив. Для всіх пропонованих технологій проведені лабораторні дослідження, в результаті аналізу яких встановлені оптимальні режимні параметри технологій та розроблені принципові технологічні схеми реалізації промислових процесів. На технології утилізації відходу отримані патенти України, технології апробовані як в лабораторних, так і в дослідно - промислових умовах.

1. Розроблена комплексна стратегія утилізації заліза (ІІ) сульфату – відходу виробництва титану (IV) оксиду та розроблені технологічні аспекти перспективних технологій цієї утилізації.

2. В результаті аналізу інформації щодо фізико-хімічного складу відходів та відомих технологій утилізації багатотонажних виробничих відходів встановлено, що перспективними технологіями утилізації заліза (ІІ) сульфату є виробництво мінеральних добрив, виробництво активної добавки для цементу, виробництво залізорудних окатишів та виробництво пігментів.

3. На основі аналізу даних лабораторних досліджень визначено, що виробництво мінеральних добрив доцільно реалізувати за 2 варіантами технологій:

Змішання компонентів у послідовності: відходи фосфорит аміачна вода (1 варіант) - в добривах підвищений вміст водорозчинної форми Р₂О₅ та понижений вміст амонію сульфату ;

Змішання компонентів у послідовності: відходи аміачна вода фосфорит (2 варіант) - в добривах підвищений вміст амонію сульфату та знижений вміст водорозчинної форми Р₂О₅.

4. На основі аналізу даних лабораторних досліджень встановлені оптимальні параметри технологій виробництва мінеральних добрив з використанням відходів:

Стадія розчинення залізного купоросу: температура - 293 К; витрата

заліза (ІІ) сульфату – 70 кг/м³, тривалість стадії - 25-30 хвилин.

Стадія підкислення відходу: Fe_заг:SO₄ = 1 : (3,05-3,2).

Стадія змішання фосфориту з відходом: SO₄ : Р₂О₅ = 1:2,01;

температура -323 – 328 К .

Стадія нейтралізації пульпи аміачною водою: рН = 8-9;.витрата аміачної води 460 л/т (1 варіант) та 740 л/т (2 варіант).

Стадія сушіння: температура 378 К.

5. Оптимальні технологічні параметри реалізації технології виробництва активної добавки до цементу складають:

1 варіант суміш одноводного залізного купоросу із семиводним у співвідношенні 2:1, нейтралізуюча добавка - шамотно-каоліновий пил, узятий у співвідношенні 6:1;

2 варіант суміш одноводного залізного купоросу із семиводним у співвідношенні 2:1, нейтралізуюча добавка - природна крейда, узята за стехіометрією.

6. Оптимальними параметрами технології виробництва залізорудних окатишів з використанням як сировини відходів є:

Стадія взаємодії відходу з аміачною водою: витрата - 1,54 кг NH₄OH на 1 кг залізного купоросу; температура 323К – 333 К; тривалість – 20 – 30 хвилин.

Стадія продування пульпи повітрям: кількість обертів мішалки - 100 об/хв; температура 323К – 333 К, витрата повітря 0,4 л/с на 1 кг FeSO₄.

7. Доведена принципова можливість отримання якісного жовтого залізоокисного пігменту із використанням як сировини заліза (ІІ) сульфату – відходу виробництва титану (IV) оксиду.

Публікації автора:

1. Виробництво фосфоровмісних мінеральних добрив підприємствами України та їх використання в сільському господарстві /В.Г.Заречений, Е.О.Карпович, І.П.Воробйова, С.В.Вакал та інш.// Суми: Університетська книга, 2004.-189 с.

2. Воробьева И.П., Зареченный В.Г., Вакал С.В. Перспективы развития фосфорных удобрений в Украине//Хімічна промисловість України, 2001, №2.- С.3-5.

3. Заречений В.Г., Воробйова І.П., Чопова Л.Н. Про проблеми титановмісної сировини//Хімічна промисловість України, 2002, №1 – С.7-9.

4. Заречений В.Г., Вакал С.В. Кадмій у фосфоровмісних мінеральних добривах//Хімічна промисловість України, 2003, №6.-С.18-20.

5. Карпович Э.А., Терентьев А.М., Зареченный В.Г. Утилизация в промышленных масштабах гидролизной серной кислоты на сульфат аммония удобрительный шахт// Труды научно-технической конференции “Проблемы сбора, переработки и утилизации отходов”.-Одесса.- 2000.- С.152-155.

6. Карпович Є.А., Зареченный В.Г. Вовлечение в производство удобрений кислого железного купороса// Труды научно-технической конференции “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”. Т.2.-Щелкино.- 2001.- С.396-398.

7. Зареченный В.Г., Вакал С.В., Карпенко Т.В., Сидоренко В.Й. Сравнительный анализ фосфорсодержащих минеральных удобрений, производимых на химических предприятиях Украины и Белоруссии//Вісник Сумського державного університету. Серія Технічні науки, №9, 2002.-С.140-144.

8. Заречений В.Г., Вакал С.В., Попович О.Р. Отримання мінеральних добрив шляхом використання промислових відходів як сировини//Тези доповідей VIII міжн.науково-практ. Конф. “Проблеми управління якістю підготовки фахівців-екологів у світлі інтеграції освіти України в європейський простір та перспективні прирнодоохоронні технології”.-Львів.-2003.-С.53.

9. Мальований М.С., Заречений В.Г., Вакал С.М., Попович О.Р. Застосування промислових відходів в технології отримання ефективних мінеральних добрив//Труды научно-технической конференции “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”. Т.3.-Бердянск.- 2003.- С.722-725.

10. Карпович Є.А., Зареченный В.Г. Разработка технологической схемы комплексной утилизации свежего и отвального железного купороса// Труды научно-технической конференции “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”. Т.2.-Щелкино.- 2003.- С.318-319.

11. Мальований М., Попович О., Заречений В, Березюк Д. Комплексна програма утилізації залізного купоросу – відходу виробництва диоксиду титану// Труды научно-технической конференции “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”. Т.2.-Алушта.- 2005.- С.707-712.

12. Патент 41675 Україна, С05D9/00, С05В11/08. Спосіб одержання азотно-фосфорного залізовмісного добрива/Заречений В.Г., Карпович Е.О., Воробйова І.П., Вакал С.В. та ін.-№2001010302, заявл. 15.91.01, опубл.15.03.04.-Бюл.№3.

13. Патент 69999 Україна, С09С1/24 Спосіб одержання жовтого залізоокисного пігменту/Заречений В.Г., Хаконов А.І., Колодій О.М., Дмитрієв Є.І. та ін.-№20031212009, заявл. 22.12.03, опубл.15.09.04.-Бюл.№9.

14. Патент 62279 А Україна, С04В7/42 Спосіб одержання добавки до цементу/Заречений В.Г., Воробйова І.П., Карпенко Т.В., Вакал С.В. та ін.-№2003021588, заявл. 24.02.03, опубл.15.12.03.-Бюл.№12.