Аж үйлдвэрт натрийн цианидын өргөн хэрэглээ ба хөгжлийн хэтийн төлөв

Натри цианид (NaCN) нь маш хортой боловч үр ашигтай химийн түүхий эд болохын хувьд химийн өвөрмөц шинж чанараараа аж үйлдвэрийн салбарт орлуулашгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Түүний хэрэглээ нь олон гол салбарыг хамардаг Үнэт металлын олборлолт нарийн химийн синтез хийх. Гэсэн хэдий ч байгаль орчныг хамгаалах журам чангарч, ногоон технологи хөгжихийн хэрээр ирээдүйн хөгжил Натрийн цианид шинэ сорилт, боломжуудтай тулгарч байна.

I. Цианидын натрийн хэрэглээний үндсэн хэсэг

1. Үнэт металлын олборлолт, ашигт малтмалын боловсруулалт

Цианит натри нь алт, мөнгө олборлох үндсэн урвалж юм. Цианжуулалтын аргаар алт, мөнгөтэй уусдаг цогцолбор үүсгэж, бага агуулгатай хүдрээс үнэт металлыг үр ашигтайгаар гаргаж авах боломжтой. Урвалын тэгшитгэл дараах байдалтай байна.

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4NaAu(CN)₂ + 4NaOH

Хордлого үүсгэх эрсдэлтэй хэдий ч цианиджуулалтын арга нь өртөг багатай, олборлолт өндөртэй учраас дэлхийн алт олборлолтын 80 гаруй хувийг эзэлсээр байна.

2. Цахилгаанаар бүрэх болон гадаргууг боловсруулах

Цахилгаан өнгөлгөөний үйлдвэрт, натрийн цианид, цогцолбор үүсгэгчийн хувьд металл ионуудыг (зэс, цайр, кадми гэх мэт) тогтворжуулж, жигд, нягт бүрэх давхаргыг баталгаажуулдаг. Жишээлбэл, цианид цайраар бүрэх нь гангийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг ихээхэн сайжруулдаг. Гэсэн хэдий ч байгаль орчныг хамгаалах дарамтаас болж цианид агуулаагүй цахилгаан бүрэх технологи (цайрын цайр бүрэх гэх мэт) аажмаар уламжлалт процессыг орлож байна.

3. Органик синтез ба эмийн завсрын бүтээгдэхүүн

Цианит натри нь нитрилийн нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэх чухал түүхий эд юм. Нуклеофилийн орлуулалтын урвалаар CN⁻ бүлгийг органик молекулуудад нэвтрүүлж, акрилонитрил (синтетик утаснуудын хувьд) болон адипонитрил (нейлон 66) зэрэг гол завсрын бүтээгдэхүүнүүдийг гаргаж авдаг. Жишээ нь:

CH₂=CHCH₂Cl + NaCN → CH₂=CHCH₂CN + NaCl

Эмийн салбарт, Натрийн цианид В12 витамины нийлэгжилтэнд оролцдог. хорт хавдрын эсрэг эм гэх мэт.

4. Пестицид ба шавьж устгах бодис

Натрийн цианидыг фенвалерат (пиретроид шавьж устгах бодис) гэх мэт төрөл бүрийн шавьж устгах бодис бэлтгэхэд ашиглаж болно. Үүний үүсмэл тиоцианат (SCN⁻) нь мөн гербицид, фунгицидэд ашиглагддаг.

5. Үйлдвэрийн бусад хэрэглээ

• Металл цэвэрлэгээ: Металл гадаргуу дээрх ислийн давхаргыг арилгах;

• Ашигт малтмалын боловсруулалтыг дарангуйлагч: Ашигт малтмалын флотацийн төлөвийг тохируулах;

• Химийн зэвсгийн урьдал: Хатуу хяналт шаарддаг эмзэг програм.

II. Хөгжлийн хэтийн төлөв: Сорилт ба боломжууд зэрэгцэн оршдог

1. Байгаль орчныг хамгаалах, аюулгүй байдлын дарамт

Натрийн цианидын өндөр хоруу чанар нь дэлхийг хяналтаа чангатгахад хүргэсэн. Жишээлбэл, ЕХ-ны Химийн бодисын бүртгэл, үнэлгээ, зөвшөөрөл, хязгаарлалт (REACH) журамд үүнийг маш их анхаарал хандуулдаг бодис (SVHC) гэж жагсаан, аж ахуйн нэгжүүдээс ашиглалтын мэдээллийг задруулахыг шаарддаг. Нэвчилтийн осол нь экологийн гамшигт хүргэж болзошгүй (2015 онд БНХАУ-д болсон Тяньжин боомтын дэлбэрэлт гэх мэт) энэ салбарыг "тэг ялгаруулалт" зорилт руу чиглүүлж байна.

2. Технологийн шинэчлэл ба өөр шийдэл

• Цианид агуулаагүй процессыг түгээмэл болгох:

• Алт олборлолт: Тиокарбамид уусгах, бромжуулах арга зэрэг технологиуд аажмаар боловсорч гүйцсэн;

• Цахилгаан хоолой: Орлуулахын тулд цитрат, этилендиамин зэрэг нарийн төвөгтэй бодисуудыг ашиглах цианидууд;

• Ногоон синтезийн замууд: Биокатализын аргаар нитрилийн нэгдлүүдийг нэгтгэх (акриламид үйлдвэрлэхэд нитрил гидратаза ашиглах гэх мэт);

• Тойрог эдийн засгийн загвар: Хэрэглээг бууруулах зорилгоор цианидыг нөхөн сэргээх технологийг (мембран салгах, ион солилцох гэх мэт) хөгжүүлэх.

3. Нэмүү өртөг өндөртэй талбайн өсөлтийн боломж

• Эрчим хүчний шинэ материал: Натрийн цианидыг литийн ион батерейны катодын материал (литийн никель кобальт манганат гэх мэт)-ийн прекурсоруудыг нийлэгжүүлэхэд ашигладаг;

• Цахим химийн бодис: Хагас дамжуулагч вафель үйлдвэрлэхэд нунтаглагч болгон ашигладаг;

• Эмийн зуучлагчид: Эмийн шинэлэг судалгаа, боловсруулалтыг хурдасгах тусам нарийн химийн бодис дахь цианидын натрийн эрэлт нэмэгдсээр байх болно.

4. Бүс нутгийн зах зээлийн ялгаа

• Хөгжингүй орнууд: Технологийн шинэчлэл, байгаль орчны шаардлагыг хангахад гол анхаарлаа хандуулснаар эрэлт тогтвортой байх хандлагатай байна;

• Шинээр гарч ирж буй зах зээл: Дэд бүтэц, аж үйлдвэрийн салбарыг өргөжүүлэх нь Зүүн Өмнөд Ази, Африкт алт олборлох хөгжил зэрэг эрэлтийг бий болгож байна.

III. Ирээдүйн чиг хандлага ба салбарын хариу арга хэмжээ

1.Технологийн шинэчлэл: Натрийн цианидын бага концентрацитай процессуудыг хөгжүүлэх, хэрэглээг багасгахын тулд урвалын нөхцлийг оновчтой болгох;

2. Дижитал менежмент: Аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд цианит натрийн хэрэглээг бодит цагийн турш хянах;

3. Бодлогын удирдамж: Засгийн газар аж үйлдвэрийн эрэлт, байгаль орчныг хамгаалах зорилтуудыг тэнцвэржүүлж, "Цианидын хариуцлагатай менежмент"-ийг сурталчлах шаардлагатай (Олон улсын цианидын менежментийн дүрэм, ICMI гэх мэт);

4. Олон нийтийн харилцаа холбоо: Салбарын ил тод байдлыг бэхжүүлж, цианидын талаарх нийгмийн танин мэдэхүйн хандлагыг багасгах.

Дүгнэлт

Натрийн цианидын үйлдвэрлэлийн үнэ цэнэ нь түүний хоруу чанарын эрсдэлтэй зэрэгцэн оршдог. Ирээдүйд түүний хөгжил нь технологийн шинэчлэлийн синергетик нөлөө, хатуу хяналтад тулгуурлана. Хэдийгээр зарим салбарт орлуулалтын дарамттай тулгардаг ч өндөр нэмүү өртөг шингэсэн үйлдвэрүүдэд орлуулшгүй байдал, мөн ногоон үйл явц дахь ололт амжилт нь түүний өсөлтийн шинэ орон зайг нээж өгч магадгүй юм. Химийн үйлдвэрлэлийн бусад аюултай бодисуудын нэгэн адил цианит натрийн тогтвортой хөгжилд хүрэх зам нь "эрсдэлийг хянах, үнэ цэнийг бууруулах" явдал юм.