Скандал вокруг Куштау начался не на ровном месте: экоактивисты выступили против разработки шихана «Башкирской содовой компанией», его известняк нужен как сырье для производства соды.
Каким способом производят соду в БСК? Есть ли у производства побочные продукты и как ими можно распоряжаться? Есть ли альтернативные способы получения соды? На эти вопросы корреспонденту UFA1.RU ответили в Уфимском институте химии Российской академии наук. Ответы мы оформили в 6 удобных карточках.
- Какие существуют способы производства соды?
- Может ли БСК добывать соду иным способом — не из шихана?
- Что такое известняк и почему он нужен для производства соды?
- Как производят башкирскую соду?
- Есть ли побочные продукты у производства и можно ли их использовать?
- Есть ли недостатки у аммиачного способа получения соды?
Какие существуют способы производства соды?
Мировое производство кальцинированной соды основано на четырех способах.
1. Главный промышленный и самый простой способ получения соды — аммиачный. Он известен уже более 150 лет, его и используют в БСК.
2. Можно получать соду из природного содосодержащего сырья, но в Башкирии его нет.
3. Третий способ — это комплексная переработка нефелинов — минералов, содержащих алюмосиликат калия и натрия — на глинозем, кальцинированную соду, поташ и цемент, но этих руд в Башкирии тоже нет.
4. Четвертый способ заключается в карбонизации гидроксида натрия в карбонат, но для этого требуется электролиз. Кроме того, в этом случае выделяется побочный продукт — очень токсичный элементарный хлор.
Может ли БСК добывать соду иным способом — не из шихана?
Как рассказали в институте химии, если переходить на четвертый способ производства соды — карбонизацию гидроксида натрия в карбонат — потребуется в корне менять оснащение завода.
— То есть нужно еще ставить производство, которое его будет использовать, причем в больших количествах, и полностью менять производственный процесс, — рассказали в институте химии. — В принципе, все можно осуществить, вопрос в цене. По сути, это будет совсем другой завод. Это очень дорого.
Что такое известняк и почему он нужен для производства соды?
Известняк — осадочная, обломочная горная порода органического происхождения состоящая, преимущественно из карбоната кальция (CaCO3) в виде кристаллов кальцита различного размера.
В Башкирии очень много известняковых пород, в их число и входило, когда-то ещё 4 шихана, которые состоят из раковин морских животных и их обломков.
Известняк бывает разный, он различается по качеству, в каком-то известняке мало элементов для производства — карбоната кальция (углекислого кальция). Как раз с него и начинается производство соды.
Чтобы получить соду, нужны три главных элемента: газ (диоксид углерода) смешивают с аммиаком (бесцветный газ, используется при производстве нашатыря) и поваренную соль. На выходе получается сода (гидрокарбонат натрия).
Как производят башкирскую соду?
Известняк измельчают и прокаливают в печах при температуре около 900 градусов — получают негашеную известь (оксид кальция).
При помощи воды ее гасят и получают гидроксид кальция.
Это щелочь, при взаимодействии с солью аммония (хлорид аммония) из нее получают аммиак (бесцветный газ).
Далее аммиак соединяют с поваренной солью (хлорид натрия) и углекислым газом, и получают пищевую соду (гидрокарбонат натрия или NaHCO3) и соль хлорид аммония.
При прокаливании гидрокарбоната натрия в сушилках (кальцинаторах) образуется кальцинированная сода (карбонат натрия или Na2CO3).
В результате реакции хлорида аммония с гидроксидом кальция получается хлористый кальций (CaCl2) и аммиак, который отправляют в повторное использование.
Есть ли побочные продукты у производства и можно ли их использовать?
Все продукты можно использовать самостоятельно.
Хлорид кальция (кальциевая соль соляной кислоты) — очень любит воду и сорбирует ее. Это свойство используют для осушения газа: в лабораторных целях, в полупромышленных установках, иногда в промышленных установках.
Негашеная известь и гидроксид кальция — используется в сельском хозяйстве. Их добавляют в почву, если она закислена.
Когда известняк прокаливают, получают негашеную известь, она и выделяет углекислый газ как побочный продукт. Он идет в производство соды.
Аммиак нужен в производстве азотной кислоты, аммиачных удобрений. Его можно использовать дальше в производстве аммиачной воды. Она используется сама по себе как исходное вещество, участвующее в химической реакции, в медицине. Нашатырь — это аммиачная вода 1%.
— Аммиак можно фасовать в баллоны и продавать отдельно, можно делать азотную кислоту, из нее делают много чего, от удобрений до взрывчатки, — рассказали в Институте химии.
Пищевую соду (гидрокарбанат натрия) превращают в кальцинированную соду (карбонат натрия) — она используется в промышленности, например, в производстве мыла, потому что обладает сильной щелочной реакцией.
Есть ли недостатки у аммиачного способа получения соды?
Основной недостаток аммиачного способа производства соды — низкая степень использования исходного сырья. Побочным продуктом является хлорид кальция, в растворенном виде его называют дистиллерной жидкостью. Как указано в сетевом издании Нефтегазовое дело, на одну тонну произведенной соды образуется 9–10 кубометров дистиллерной жидкости, она скапливается в шламонакопителях, так называемых «белых морях», и минерализует близлежащие водоемы.
Находит применение лишь малая часть хлористого кальция, например, в медицине. А вот куда девать остальную — вопрос хороший. Как отход, соль может лежать вечно, она не токсична.
Не так давно шиханов под Стерлитамаком было четыре. Один из них — Шахтау — пал жертвой производства. Подробнее читайте тут.
Все материалы на тему борьбы экоактивистов за Куштау читайте по ссылке.