Сырьевые проблемы химической промышленности

Обеспечение пред­приятия разнообразным, дешевым и доступным сырьем, является одним из основных элементов, определяющим в значительной степени технологию того или иного продукта, его себестоимость и качество. Сырьем называют природные материалы и полупродукты, используемые в производстве промышленных товаров. Для приготовления ряда химических материалов используют отходы других предприятий. Химическая промышленность потребляет также некоторое количество сельскохозяйственного сырья, но его объем постоянно снижается. Так, производство спирта, органических кислот, глицерина, моющих средств теперь преимущественно базируется на ископаемом и древесно-растительном сырье. В химическое производство во все большей степени вовле­кается такое сырье, как уголь, природный газ, нефть, сланцы, а также древесно-растительные и сырьевые ресурсы мирового океана.

ХАРАКТЕРИСТИКА И ЗАПАСЫ СЫРЬЯ

Сырье подразделяют на ископаемое, растительное и животное. В химической промышленности, доминирует ископаемое сырье, добываемое из земных недр.

Ископаемое сырье. Его делят на рудное минеральное, нерудное минеральное и органическое горючее.

Рудное минеральное сырье, используемое для полу­чения металлов в технически чистом виде, состоит из природных минералов и, как правило, вмещающей (пустой) породы. Такие руды содержат в основном оксиды и сульфиды некоторых металлов (Fe₃O₄, Fe₂O₃, Cu₂S, CuS, FeCuS₂, ZnS и др.) и оксиды соединений, составляющих пустую породу. В черной металлургии к ним относят SiO₂, A1₂O₃, CaO, MgO и т. п. Однако эти оксиды могут служить рудами цветных металлов (например, А1₂О₃ в про­изводстве алюминия). По составу минералов руды бывают окис­ленными — состоящими из оксидов, сульфидными и самородными. Руды, в состав которых входят соединения разных металлов, назы­вают полиметаллическими. Типичным примером полиметалличес­ких руд являются медно-никелевые (содержат сульфиды меди, никеля и железа), свинцово-цинковые (содержат сульфиды свинца и цинка), свинцово-молибденовые и др.

Нерудное минеральное сырье разнообразно по химическому составу и либо применяется в естественном состоянии — песок, глина, асбест, слюда и др., либо поступает на химическую переработку — сульфаты, фосфаты, карбонаты, хлориды, алюмосили­каты и т. п.

Горючие минеральные ископаемые — торф, бурые и каменные угли, сланцы, а также нефть и природный газ — относят к органическим соединениям и используют в качестве сырья и источников энергии.

В химической промышленности широко применяют и такие доступные и дешевые виды сырья, как вода и воздух.

Растительное и животное сырье — древесина, хлопок, масла и жиры, молоко, кожа, шерсть и т. п. — перерабатывают или в про­дукты питания (пищевое сырье), или в продукты бытового и про­мышленного назначения (техническое сырье).

Стоимость сырья в химической промышленности составляет в среднем 60—70% себестоимости продукта. Решение сырьевой проблемы осуществляется разнообразными путями: приближением источников сырья к производству, т. е. использованием более дешевого местного сырья; переработкой отхо­дов, пылевых и газовых уносов основного производства в новые продукты, непосредственным использованием отходов, предварительным обогащением сырья в целях повышения концентрации полезных компонентов; заменой одного вида сырья другим, более экономичным. Например, переход с каменного угля как основного сырья химической промышленности на нефть и природный газ дал большой экономический эффект.

Дешевый и доступный природный газ и продукты нефтепереработки обеспечивают снижение себестоимости продуктов массового производства: пластических масс, синтетических волокон, каучуков, моющих средств и др.

Однако мировые запасы нефти и газа постепенно истощаются, а запасы угля в десятки раз больше, чем нефти и газа. Поэтому в настоящее время имеется тенденция к увеличению доли камен­ного угля, а также горючих сланцев не только в энергетическом балансе, но и в химической переработке с целью получения синтез-газов и жидкого углеводородного полупродукта.