Emisiile din Industria Metalurgică

1.Industria metalurgică

Metalurgia este o ramură a industriei ce include procesele de obţinere a metalelor din minereuri şi alte substanţe ce conţin metale. Metalurgia include prelucrarea minereurilor, extragerea metalelor din minereuri, rafinarea metalelor, producerea aliajelor metalice, prelucrarea metalelor sub presiune, fabricarea pieselor metalice turnate, prelucrarea termică, termochimică, termomecanică, sudarea şi lipirea metalelor şi aliajelor, acoperirea suprafeţei pieselor metalice cu straturi de alte metale prin difuzia unor substanţe (metalice sau nemetalice) în stratul superficial ale obiectelor de metal.

În jurul mileniilor 6-5 î.Hr., omul a folosit pentru prima dată metalele. Acestea au fost aurul nativ,platina,cuprul,argintul şi fierul din meteoriţi.Omenirea a trecut de la epoca de piatră la epoca aramei,iar mai apoi la cea a bronzului.În mileniul 2 i.Hr, omul se învaţă să scoată fierul din minereuri,ca peste câteva secole să-i imprime,prin aliere cu carbon,proprietăţi prestabilite.În secolele 15-12 î.Hr.,fierul devine principalul material folosit de oameni- începe epoca fierului.

În secolul al XIV-lea apar primele furnale în care se obţine fontă. După elaborarea procedeelor Bessemer, Thomas şi Martin (secolul al XIX-lea), ia start producerea oţelului pe scară largă, una din metodele folosite fiind cea de topire a fontei împreună cu oţelul moale. În secolul al XX-lea se construiesc cuptoare electrice pentru elaborarea oţelurilor şi aliajelor speciale. În afară de fierul şi aliejele lui, au început să fie folosite şi alte metale, ca cuprul, aluminiul, zincul, plumbul, numite neferoase. La elaborarea metalelor se aplică procedee pirometalurgice, caracterizate prin temperaturi înalte ale proceselor tehnologice, şi hidrometalurgice, inclusiv hidroelectrometalurgice, cu ajutorul cărora se obţin soluţii de săruri ale diferitor metale, iar din acestea metalele se extrag din metode chimice sau electrochimice. La confecţionarea pieselor din unele metale şi aliaje, mai ales cele greu fuzibile şi dure, se foloseşte metoda sintetizării în forme speciale a prafului de metal – metaloceramica.

Metalurgia se clasifică, în dependenţă de materia primă, în feroase şi neferoase.

Metalurgia feroaselor produce fontă, oţel, laminate, ţevi din fontă şi oţel, minereuri de fier şi mangan, cocs, aliaje feroase ş.a.

Metalurgia neferoaselor se ocupă cu extragerea şi prelucrarea minereurilor, elaborarea şi prelucrarea metalelor neferoase şi a aliajelor lor, precum şi cu extragerea diamantelor. În tehnologia contemporană, paralel cu cuprul, aluminiul şi plumbul, se folosesc pe larg şi alte metale neferoase: beriliu, vanadiu, litiu, wolfram, molibden, cobalt, niobiu, titan, tantal,etc.Pe lângă metalele propriu-zise şi aliajele lor,metalurgia neferoaselor produce şi laminate,prafuri metalice,electrozi,ş.a.

2.Substanţe poluante

Pe lângă numeroasele beneficii,industria metalurgică este şi o principală sursă de poluare.Astfel,în urma proceselor din metalurgia feroasă şi nefeoasă,în aer se emit metale grele,oxizi de azot,oxizi de sulf,mono şi dioxid de carbon şi pulberi materiale.

1.Oxizii de azot

Oxizii de azot, denumiţi în mod sintetic NOx, sunt consideraţi poluanţi

importanţi prin efectele lor asupra ecosistemelor şi a sănătăţii oamenilor. Ei sunt degajaţi în atmosferă în cursul arderii în echipamente termice (cuptoare, cazane, etc.) şi în maşini termice (turbine cu gaz, motoare...etc.).

Cantitatea de oxizi de azot formată în timpul arderilor poate fi diminuată, în mare parte, prin acţionarea asupra condiţiilor în care au loc aceste arderi, respective prin scăderea temperaturii maxime a flăcării, diminuarea excesului de oxigen, etc.

Când aceste măsuri sunt insuficiente, trebuie apelat la procedee de reducere a oxizilor de azot din gazele de ardere (denitrificarea fumului).

Această denitrificare, denoxare sau reducere, poate să se facă printr-o "altă

ardere", cu ajutorul unei hidrocarburi sau prin injectarea în fum a unor produse

care, prin eliberarea unui radical NH2, transformă oxizii de azot în N2 şi H2O.

Această transformare poate avea loc în prezenţa unui catalizator sau fără el, dar

numai în condiţii foarte precise de amestec şi de temperatură.

Cu toate că oxizii de azot cuprind monoxidul de azot (NO),

dioxidul de azot sau hipoazotidă (NO2), protoxidul de azot (N2O), trioxidul de azot (N2O3), tetroxidul de azot (N2O4), pentoxidul de azot (N2O5), în lucrările de protecţia mediului, prin termenul generic de oxizi de azot se defineşte ansamblul NO cu NO2 şi uneori şi N2O.

Primul din aceste gaze (NO) care se formează la temperatură înaltă, este

instabil şi sfârşeşte în timp prin a se oxida pentru a forma NO2, care este toxic

pulmonar. Acesta este motivul pentru care cele două gaze se iau împreună, iar

conţinutul lor se exprimă în echivalent NO2. Uneori, se adaugă la acestea

protoxidul de azot, a cărui formare şi reducere diferă de formarea şi procedeele de reducere a NO şi NO2.

Oxizii de azot sunt consideraţi a avea un impact important asupra mediului înconjurător:

• contribuie la formarea de ploi acide, care au efecte asupra ecosistemelor;

• participă la poluarea fotochimică şi la formarea de ozon troposferic;

• favorizează bolile pulmonare şi efect ilariant (protoxidul de azot) .

Din aceste cauze, emisiile de oxizi de azot sunt reglementate strict, iar în

tabel sunt prezentate valorile prevăzute de regulamentele admise în

momentul de faţă. Valorile din acest tabel sunt cele în vigoare la începutul anului 2006. Avându-se în vedere că este vorba de un domeniu în plină evoluţie, aceste valori se pot modifica în timp, astfel că ele se vor utiliza cu precauţie.