Характеристика и запасы сырья
Сырье химической промышленности классифицируют по различным признакам:
– по происхождению ‑ минеральное, растительное и животное;
– по химическому составу ‑ неорганическое и органическое;
– по агрегатному состоянию ‑ твердое, жидкое (нефть, рассолы) и газообразное (воздух, природный газ и газы нефтепереработки);
– по запасам – возобновимое и невозобновимое.
Минеральное сырье делят на рудное (металлическое), нерудное и горючее (органическое).
Рудное минеральное сырье, используемое для получения металлов в технически чистом виде, состоит из природных минералов. Минералы руд содержат в основном оксиды и сульфиды металлов (оксиды железа, сульфиды меди, цинка) и оксиды соединений, составляющих пустую породу (оксиды кремния, алюминия, кальция, магния).
По составу минералов руды бывают окисленными ‑ состоящими из оксидов, сульфидными и самородными.
Руды, в состав которых входят соединения разных металлов, называют полиметаллическими.
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.
Особенностью минерального сырья является его невозобновляемость, а также неравномерность распределения по поверхности земли и ее недрам.
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). Источниками растительного и животного сырья являются ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные, водные. Многие виды растительного и животного сырья перед поступлением в производство сортируют, перебирают и очищают. Коэффициент использования растительного и животного сырья невелик, поэтому задача комплексного и максимального использования этого сырья имеет еще большее значение, чем для минерального.
В химической промышленности широко применяются и такие доступные и дешевые виды сырья, как вода и воздух.
Невозобновимое сырье не восстанавливается совсем или восстанавливается значительно медленнее, чем идет его использование человеком в обозримый период времени.
Возобновимое сырье – это растительное и животное, некоторое минеральное сырье (например, соли, осаждающиеся в озерах). Темпы расхода этого вида сырья должны соответствовать темпам его потребления, иначе оно станет невозобновимым.
Полупродукты
– вещества и материалы, являющиеся исходными
в производстве продуктов и полученные из природного сырья в другом
производстве.
Вторичное сырье – используемые в производстве вещества и материалы, являющиеся невостребованными в других производствах. Источниками их являются отходы производства и отходы потребления.
Отходы производства ‑ это остатки, которые получают при технологической переработке сырья, материалов или полуфабрикатов в конечные продукты, они не соответствуют требованиям, предъявляемым к готовой продукции, но после предварительной обработки (или без нее) могут быть использованы в другом производстве в качестве сырья.
Отходы потребления – бывшие в употреблении вещества и изделия, восстановление которых экономически не выгодно.
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. Расчетные данные свидетельствуют, что себестоимость добычи и подготовки нефти в пересчете на единицу условного топлива в 3,5 раза, а природного газа ‑ в 12 раз меньше, чем угля, добытого шахтным способом. Дешевый и доступный природный газ и продукты нефтепереработки обеспечивают снижение себестоимости продуктов массового производства: пластических масс, синтетических волокон, каучуков, моющих средств и др. Использование природного газа вместо кокса снижает почти вдвое себестоимость аммиака и, соответственно, уменьшает себестоимость азотных удобрений.