Мета роботи полягає в управлінні екологічною безпекою шляхом розроблення та впровадження комплексу заходів для утилізації розчинів сульфіду натрію, що міститься в стоках хімічних підприємств та використанням їх як сировини для виробництва хімічних продуктів. Для досягнення зазначеної мети необхідно було вирішити такі завдання: - оцінити ступінь екологічної небезпеки від забруднення навколишнього середовища сульфідами (моніторинг забруднення сірковмісними сполуками території України та оцінка негативного впливу їх на навколишнє середовище); - розробити математичну модель розчинення сірки сірколужними стоками для використання стоків як сировини для виробництва полісульфідних розчинів, встановити лімітуючу стадію процесу та визначити значення. кінетичних коефіцієнтів; - провести експериментальні дослідження утилізації сірколужних стоків шляхом використання цих стоків та грудкової сірки або сірковмісних відходів як сировини для виробництва полісульфідів натрію. Встановити оптимальні умови таких процесів та розробити принципові технологічні схеми; - провести експериментальні дослідження та розробити екологічно чисту технологію утилізації розчинів сульфіду натрію шляхом застосування їх як сировини у виробництві тіосульфату натрію та колоїдної сірки; - вибрати осаджувач для ефективного осадження сульфіду натрію та визначити оптимальні умови проведення реакції осадження. Дослідити властивості отриманих осадів та розробити принципову технологічну схему процесу. ЗМІСТ с Умовні позначення 6 ВСТУП 7 РОЗДІЛ 1. КРИТИЧНИЙ АНАЛІЗ ІСНУЮЧОГО СТАНУ ПРОБЛЕМИ 11 1.1. Методи виробництва сульфідів-та полісульфідів натрію (критичний огляд) 12 1.2. Хімічні та фізичні властивості сірки 14 1.3. Загальна характеристика тіосульфату натрію 16 1.3.1. Органолептичні, фізико-хімічні, санітарно-гігієнічні показники 17 1.3.2. Методи одержання тіосульфату натрію 18 1.4. Використання тіосульфату натрію 18 1.5. Застосування розчинів полісульфіду натрію 19 1.5.1. Виробництво полісульфіднйх каучуків 20 1.5.2. Гідрометалургійні процеси 20 1.5.3. Виробництво картону і паперу 21 1.5.4. Шкіряно-переробна промисловість 21 1.5.5. Застосування полісульфіднйх розчинів у сільському господарстві, як інсектофунгіциду 22 1.5.6. Одержання з полісульфідів дрібнодисперсної полімерної сірки 23 1.6. Існуючі методи очищення стоків від сполук сірки та їх порівняльна характеристика 23 1.7. Огляд інформації щодо особливостей хімічного осадження 27 1.8. Вплив технологічних чинників на процес осадження та якість осадів 30 1.9. Цілі та завдання досліджень 31 РОЗДІЛ 2. ОБ'ЄКТ, МЕТОДИ ТА МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕНЬ 33 2.1. Загальна характеристика об'єкту досліджень 33 2.1.1. Характеристика лужних стоків 35 2.2. Методи дослідження утилізації сірколужних стоків 37 2.2.1. Методика дослідження кінетики утилізації сірколужного розчину шляхом утворення полісульфідів 37 2.2.2. Методика дослідження процесу екстрагування сірки із сірковмісних відходів , 38 2.2.3. Методика дослідження окиснення сірколужних розчинів киснем повітря 39 2.3. Методика визначення залежності маси осаду від кількості промивок 40 2.4. Дослідження кінетики осадження сульфіду натрію сульфатами заліза та міді 40 2.4.1. Методика досліджень на електронному мікроскопі 42 2.4.2. Методика рентгенофазового -аналізу сухого залишку 42 2.5. Методики титриметричного визначення концентрації окремих компонентів у розчинах полісульфіду натрію 43 2.5.1. Визначення масової концентрації солей (сумарних) у перерахунку на їдкий натр 43 2.5.2. Визначення масової концентрації тіосульфату натрію 44 2.5.3. Визначення масової концентрації сульфіду натрію 45 2.5.4. Визначення масової концентрації полісульфіду натрію 46 2.5.5. Визначення масової концентрації загальної (активної) сірки 48 2.6. Висновки до 2 розділу 48 РОЗДІЛ 3. ОЦІНКА СТУПЕНЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ НЕБЕЗПЕКИ ВІД ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА СУЛЬФІДАМИ 50 3.1. Моніторинг забруднення довкілля сірчистими сполуками 51 3.2. Аналіз та класифікація відходів виробництва на З AT "Лукор" 55 3.3. Ступінь екологічної небезпеки від забруднень навколишнього природного середовища сульфідами та сірководнем 57 3.3.1. Токсична дія 58 3.3.2. Дія на шкіру 58 3.4. Оцінка стратегії уникнення екологічної загрози від забруднення навколишнього середовища розчинами натрій сульфідів та продуктами їх розкладу 58 3.5. Висновки до 3 розділу 60 РОЗДІЛ 4. УТИЛІЗАЦІЯ РОЗЧИНІВ СУЛЬФІДУ НАТРІЮ ТА ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ 62 4.1. Виробництво полісульфідів натрію шляхом розчинення сірки у розчині сульфіду натрію 62 4.1.1. Математична модель процесу 62 4.1.2. Перевірка адекватності моделі та дослідження кінетики процесу 63 4.2. Виробництво полісульфідів натрію шляхом екстрагування сірки із сірковмісних відходів розчином сульфіду натрію 67 4.2.1. Дослідження екстрагування сірки з бідної сірчаної руди 68 4.2.2. Дослідження екстрагування сірки із відходів транспортування та зберігання сірки 71 4.3. Принципові технологічні схеми виробництва натрій полісульфідів, у випадку застосування розчину натрій сульфіду, як сировини 74 4.3.1. Принципова технологічна схема виробництва полісульфідів натрію шляхом розчинення сірки у розчині сульфіду натрію 74 4.3.2. Принципова технологічна схема виробництва полісульфідів натрію шляхом екстрагування сірки із сірковмісних відходів розчином сульфіду натрію 76 4.4. Утилізація розчинів сульфіду натрію шляхом застосування їх як сировини у виробництві тіосульфату натрію та колоїдної сірки 77 4.4.1. Експериментальні дослідження процесу окиснення розчину полісульфіду натрію 78 4.4.2. Розроблення принципової технологічної схеми 83 4.5. Висновки до розділу 4 84 РОЗДІЛ 5. ОЧИЩЕННЯ СТОКІВ, ЗАБРУДНЕНИХ СУЛЬФІДОМ НАТРІЮ, 86 МЕТОДОМ ОСАДЖЕННЯ 5.1. Залежність кількості прореагованого сульфіду натрію від кількості сульфату заліза(III) за різних рН (реальний розчин) 86 5.2. Залежність маси осаду від кількості промивок 88 5.3. Залежність швидкості осадження сульфіду натрію від природи осаджувана 89 5.3.1. Дослідження динаміки осадження сульфіду заліза в полі гравітаційних сил 90 5.3.2. Дослідження динаміки осадження сульфіду міді в полі гравітаційних сил 92 5.4. Аналіз продуктів осадження 95 5.5. Розроблення принципової технологічної схеми процесу 101 5.6. Висновки до 5 розділу 102 5.7. ВИСНОВКИ 104 5.8. ЛІТЕРАТУРА . 106