Много индустриализираните страни трябва да се внасят суровини. Така например, в САЩ, около 1/3 от необходимостта от манган, хром, кобалт, калай и 90% в алуминиеви суровини нуждите на материала са изпълнени чрез внос. Все по-голям размер на олово, цинк, волфрам, мед и желязна руда в страната също се превръща в предмет на внос.
Запаси от суровини, произведени с помощта на модерни технологии в света, бързо изчерпани. ресурси на Земята, въпреки че много голяма, но ограничено, така че човешкото общество не може дълго да се развиват на базата на традиционните методи за извличане. Химични елементи в природата, те не са използвани интензивно, не унищожават, но се трансформират в други съединения не са много подходящи за икономическия оборот.
Решаваща роля в опазването на природните ресурси трябва да играе не само на нови производствени методи, но и най-новите химични технологии, които ще се даде възможност за по-достъпни и евтини суровини с необичаен елементен състав. Човек може да се цитират повече от един пример, когато нов химични технологии спасен от производството на криза. Така беше и с производството на стъкло. Сода технология, предложен през 1789 г. изпраща нова производствена канал стъкло във Франция, който е бил използван за по-ранни калиеви суровини, получени от дърво, което доведе до почти пълното унищожаване на гори във Франция.
Над 80% от световните суровини и горива, консумирани в наше време само 1/3 от населението на света. Търсенето на суровини се разраства бързо, не само в развиващите се, но и в индустриализираните страни. Това увеличаване на търсенето могат да бъдат изпълнени:
· Развитието на нови находища, включително континенталния шелф, както и добива на суровини, съдържащи се в морската вода;
· Бедни области за развитие;
· Подмяна на редки суровини.
Много обещаващ за добив на морски шелф, който се намира на дълбочина от 200 м. Подводни континента, чиято обща стойност е изключително голяма площ, да се превърне в източник на много суровини в близко бъдеще.
Вътрешността на Земята съдържа достатъчно голям брой метали, но техният дял в съединенията от които те могат да бъдат извлечени за промишлени цели е много ограничен. С модерната мащаби на производство, според предварителните оценки, основните резерви на метали като олово, мед, злато, цинк, калай, сребро и уран, през следващите десетилетия може да бъде изчерпан. В същото време, желязо, манган, хром, никел, молибден, кобалт и алуминий ще се произвежда в достатъчни количества, дори по средата на XXI век.
Най-важното нещо, важен и широко консумирани от всички метални суровини - желязо - четвъртият най-разпространеният елемент в земната кора. Общата му запаси от около 12 тона LBBB. Сигурно проучени и използвани от световните резерви са само около 100 милиарда. М. Най-големите желязна руда резерви са България (около 40% от рудата), Австралия, Канада, САЩ и Бразилия. Само в един от най-Курск Магнитна аномалия съдържа около 30 млрд. Тона желязна руда, т. Е. Почти 1/3 от световните запаси.
Мед - вторият по практическото значение на метала. Годишен търсенето на медни -.... 50 милиона тона предвид, че медни находища известни резерви представляват 210-250 милиона тона и могат да бъдат произведени само 1-2 милиарда тона, може да се предположи, че в близко бъдеще медни резерви ще бъдат изчерпани , Около 37% от медни находища, намиращи се в Чили.
Медта като диригент материал може да бъде заменена от лек метал - алуминий, е на трето място в разпространението на кората. Въпреки че като цяло големи алуминиеви запаси - около 8,8% от теглото на земната кора, но само 0.008% от масата, съдържаща се в боксит, световните запаси се оценяват на 6 милиарда тона Приблизително 1/3 от тези запаси са съсредоточени в Австралия ... С годишно производство на алуминий 15-30000000. М и темпа си на растеж до 9% от боксит резерви ще продължи дълго. Независимо от това, методи са разработени за промишлено извличане на алуминий от повсеместен и практически неизчерпаем видове: глини, алуминосиликати вулканични скали, съдържащ до 10% алуминий.
Запаси друг важен лек метал - магнезиев - доста голям - около 2,1% от теглото на земната кора. Като се има предвид днешните нужди магнезий резерви ще продължи дълго време.
В ежедневието, сравнително редки метали като титан, неодим, литий, рубидий, европия, тантал и други, но в дивата природа, те не са рядкост. Например, природните запаси рубидий, около 45 пъти повече от олово. Думата "рядък" често означава, че един или друг метал се произвежда в относително малки количества, както е известно много малко, подходящ за рентабилно развитие на своите депозити. Named метали - обещаващи материали за ново оборудване.
Титанов - устойчив на корозия материал. Понякога той се счита за достоен съперник от алуминий и стомана. Използването на титан в областта на химическата промишленост през последните десет години се е увеличил драстично. Тантал - необходим компонент на особено силна киселина и топлоустойчиви сплави. Платина, паладий и родий обикновено се използват като катализатори. Значителна част от родий и паладий се екстрахира от радиоактивните отпадъци. По същия начин могат да се получат телур-99 - много ценен материал за производството на свръхпроводници и предотвратяване на корозия на метали и сплави. Например, при изключително ниска концентрация (0.1 мг / л) телур железни изделия не ръжда или във вода или в солеви разтвори дори при повишени температури.
Предполага се, че за добив на суровини на някои метали в близко бъдеще да се увеличи значително размера на работата под вода - на морското шелф. На дълбочина по-малка от 130 m са обогатени морски утайки, съдържащи благородни и тежки метали :. калай, злато, платина, желязо, волфрам, хром и т.н. Например, железни и манганови тихоокеански възли съдържат средно около 25% манган и желязо и никел, мед, кобалт и титан в концентрация е 1.5-3.5%. Общи нодули запаси данни -. Повече от 1500 милиарда тона, с годишен попълване на 10 милиона тона ..
В офшорни води разтваря Земята около 4.5 милиарда. TU, приблизително 3 милиарда. М манган, ванадий и никел, 6 млрд. T злато (приблизително 1 тон на населението планета!). Въпреки това, концентрацията им е сравнително ниска. Въпреки това, ако в бъдеще промишлено обезсоляване на морска вода ще бъдат произведени в голям мащаб, соли отпадъци обогатени от 3-4 пъти, могат да бъдат суровина, той е подходящ за извличане на метали, съдържащи се в него.
Ако метали от практически интерес предимно в елементарна състояние, неметали - сяра, фосфор, азот, кислород, хлор и т.н. -. Ценни съединения, в които те образуват. Въпреки нарастващото търсене на различни химически продукти, огромни резерви на неметални материали са достатъчни, за да се осигури на химическата промишленост за относително дълъг период от време.
Освен елементарна сяра и серни руди - пирит (FeS2), които обикновено се използват за производство на сяра, съдържащи сяра много минерали се намират в големи количества на много места на повърхността на земята. За рентабилен може да включва извличане и обработка на гипс (CaSO4 · 2Н2 О), анхидрид (CaSO4) и Кизерит (MgSO 4 · H2 0). В бъдеще баланса на сяра се задържа от обработката на отработените газове от производството на сяра, количеството сяра, което значително надвишава нуждите на промишлеността.
Предлага се за развитието на съвременните средства за фосфор депозити съдържа около 60 млрд. Тона сурова фосфат P2 О5. Около 2/3 от промишленото производство на фосфорна идва от бившия Съветски съюз и Съединените американски щати.
Един от най-важните видове неметални материали - азот. Той е част от протеина, той е широко използван за производството на торове и други индустриални продукти. Въпреки че в фракция кора азот относително ниска (около 0.03%) и неговите разходи са относително високи, изчерпване проблем е малко вероятно да възникнат, защото заобикалящата атмосфера съдържа около 78% азот.
Еднакво важно химически суровини е кислород. Много химични реакции - окислителни процеси - продължат с пряко или косвено участие на елемента. Кислород - е най-разпространеният елемент. Нейният дял в земната кора е около 47%. Въпреки това, значителна част от кислорода свързан под формата на различни оксиди, включително продукти на горенето. Атмосферния кислород е само около 0.013% от общия брой. Това е достатъчно за завършване превръщането на въглеродния маса на въглероден окис, което е около 1650 пъти по-голяма от съществуващите днес органичен. Осигуряване на кислород се актуализира постоянно с процесите при растенията. Например, 1 ха гора доставя около 60 тона кислород годишно. Кислород и попълва от ултравиолетова разделяне на водната пара в атмосферата.
С увеличаване на продукцията на винил хлорид и солна киселина, след необходимост от неметални суровини - хлор - непрекъснато се увеличава. Запасите от суровини са достатъчни хлор. Голям брой наличен хлор в депозити сол в морската вода, която съдържа 1 тон 30 кг сол NaCl.
Увеличаването на практическо значение за развитието на обществото станат изкуствени строителни материали :. гипс, цимент, бетон и други материали, необходими за такива материали (пясък, чакъл, трошен камък, глина, чакъл, варовик, доломит), е на разположение в сравнително големи количества навсякъде. Проблемът не е в размер на суровини, а в териториалното си разположение.
За производството на по-голямата част от химически продукти се нуждае от вода. Той служи като изходна суровина и разтворител охладител за производство на кислород и водород. Химическа индустрия при 25% от ия общата консумация на вода индустрия е на второ място на енергия.
Какви са водните ресурси на нашата планета? Океаните, моретата, реките, езерата и ледена покривка приблизително 75% от повърхността на Земята. Ако цялата вода, представлява очаквания 1386 Mill. 3. m разпределени равномерно върху повърхността на земята, дебелината на водния слой ще бъде около 2700 m. Делът на прясна вода в масата на вода представлява едва 2,5%. Прекарано само малка част от прясна вода, се зацепва в непрекъснат цикъл в природата. В същото време, водните ресурси са неравномерно разпределени, а част от тях е в състояние на неизползваемост състояние за незабавна консумация, поради високото съдържание на минерални соли (която се определя от природните условия) и поради високата степен на замърсяване. Ето защо, водоснабдяването на населението е свързано с проблемите на транспорта, почистване и поддържане на чистотата на природните води.
Carbon е най-често срещаната в природата отнема тринадесето място. Тя възлиза на 0,087 процента от теглото на кора или LBBB 20000 тона, от които около 99,5% се съдържа в скала карбонат (калциев и магнезиев карбонат); 0,47% въглероден двуокис в атмосферата и водата от 0.02% е въглища, нефт и газ, и 0,01% - на биосферата.
Рационално използване на въглеродни запаси възможни при следните условия:
- химична технология трябва да се осигури синтез на различни основни soedineniyizlyubogo съществуващите въглеродни материали;
- за да прилагат големи резерви на карбонат на химическата промишленост е повсеместен;
- ток, не е препоръчително да се консумират въглерод свързан в органични съединения изкопаеми.
В действителност, както и енергетиката и химическата промишленост интензивно консумират изкопаеми горива - основно въглища, нефт и газ. Освен това, получаването на въглеводороди от масло и производството на газ е икономически много по-изгоден от въглен. Производителността на труда в нефтохимическата промишленост около 12-16 пъти по-висока, отколкото в карбонат химия.
Бързо нарастващото потребление на природен газ. Той се използва за производство на електроенергия и домашна употреба, както и като суровина за промишлено производство на ацетилен, формалдехид, метанол, циановодородна киселина, водород, и т. P., Общи природен газ ресурси се оценяват 120 000 Б. М три от тях в България Той установява, на около 80 000 000 000 000 m3. през 1500 г. потреблението на mlrdm 3 годишно на природен газ, се смята от някои учени, което е достатъчно за около 80 години. Според други оценки, изчерпването на природния газ много по-рано се усеща.
За да подмените нефт и въглища към природен газ да дойде и да поеме водещата позиция на въглища химия. През последните десетилетия, разработени ефективни методи за обработка на въглища. По-специално, е осигурен метод за ефективно получаване на моторни горива от въглища, комбиниране на енергия и химически завод. Огромни залежи от въглища, но ограничен.
Какво може да се очаква след изчерпването на богатите ресурси на природен газ, петрол и въглища? Вероятно ще се обърне повече внимание на химията на карбонати. Химична конверсия на карбонати ще енергично приемлива. Вече е имало начини за намаляване на разходите за енергия в тяхната обработка. В етапа на развитие е каталитичен метод за превръщане на въглероден диоксид CO въздух в прости органични съединения, без високи температури и налягания. Ние не трябва да забравяме за 2 m LBBB въглерода, съхраняван в биосферата. Флората на Земята може да се разглежда като постоянно действащи химически заводи, които консумират енергия от слънцето. Когато мъдър управлението на техните продукти може да продължи за по-дълъг период от време. В тази връзка, като най-важното естествения процес на фотосинтеза следва да подлежи на контрол, още по-голяма маса от населението на планетата.
Полезни стокови запаси на Земята със сегашните темпове на потребление се бързо изчерпани. В същото време, натрупани огромно количество отпадъци от промишлени предприятия, градове и множество селища. Една от основните задачи на модерни производствени и търговски предприятия - да се включат отпадъци в производствения цикъл, което, естествено, ще насърчи опазването на природните ресурси.
Сред разнообразието от рециклирани метали се нарежда на първо място в потреблението. Благодарение на тях покриват значителна част от нуждите на индустрията. За различни цели с помощта на малко повече от половината от растителната маса - дърво. Клонове, пънове, листата остават в гората и трици, талаш често представляват отпадъци, производството на дървен материал. При производството на само 1/4 от общия дървесни биомаса протича в крайния продукт пулп, се губи много голямо количество ароматни съединения. В тази връзка, един от най-важните задачи на дървени потребителите - по-ефективна обработка на биомаса. Дървото е суровина, не само за производството на хартия, но също и за производството на строителни и дограма дървен материал, протеин маса, дървени въглища, набор от лекарства и така нататък. Н. Но все пак сравнително голяма маса от дърво се използва за производство на хартия и картон. Технологията на употребяван обработка хартия и картон и тяхното рециклиране е особено важно :. 50 тона отпадъци от хартия спестява 120 000 м3 дървен материал и по този начин се спестяват 500 хектара гори .. За съжаление, такава ценна вторични суровини често се пренебрегва.
То представлява значителен потенциал суров шлака и пепел, останала след изгарянето на въглища. Само малко количество на тези отпадъци се използват, докато тяхното елиминиране похарчени много пари. Специфичен част на пепел, например, може да се използва като цимент пълнител. Така, 1.3 тона пепел кафяви въглища екстрахира от димните газове, замяна на 1 тон цимент. Освен това, като пепел съдържа 5-30% железен оксид, 30% вар и забележимо количество на коксуването въглища остатъчен. Желязната руда, варовик и кокс - са основните суровини за стоманодобивната промишленост. Ето защо, от голямо практическо значение е добива на желязо силикатни и строителни материали от пепел, шлака и рециклирани.
От 25-35% от отработени масла се връща в икономическия цикъл, въпреки че нивото им повторна употреба приложение може да е много по-висока.
Понастоящем ние произвеждат големи количества пластмасови изделия. Въпреки това, не всички видове пластмаси могат да бъдат рециклирани. Ако полистирен, поливинил хлорид и други пластмаси успешно връщат в промишлеността (от които произвеждат различни видове покритие) полиуретана и различни синтетични влакна са по-трудни за обработка.
Събиране и рециклиране на вторични суровини, разбира се, изисква добре дефинирана инвестиция, но тя трябва да се забравя, че използването на някои видове вторични суровини цена материали все още е по-евтино от преработката на суровини, т. Е. суровини, натрупани в продължение на дълъг период от време в вътрешността на Земята. Рециклиране на вторични суровини, т.е., за да се осигури нов живот на старите неща, предмети и продукти, - .. Това не е признак на бедност, както и удостоверение е преди всичко рационално земеделие в национален мащаб.
Свързани статии