Указания и руководящие принципы по категориям источников: Категории источников в Части III Приложения C (стр. 8 )

2.  Источники химических веществ, перечисленные в токгольмской конвенции

2.1 Выбросы в атмосферу

2.1.1.  Общие сведения о выбросах в атмосферу от производства магния

Заводы магния в процессе производства генерируют загрязнители нескольких типов, включая пыль, диоксид серы (SO2), оксиды азота (NOx), хлор Cl2), соляную кислоту (HCl), а в некоторых случаях также выбросы гексафторида серы (SF6).

Пыль и диоксид серы выделяются главным образом при обжиге доломита и оксида магния (MgO), при сушке гранул, а также при обработке отходящих газов хлорирования.

Источниками выбросов оксидов азота являются процессы обжига доломита и MgO и сушки гранул. Хлор и соляная кислота выделяются в процессах электролиза и хлорирования и в системе очистки газа, отходящего при хлорировании.

Выброс диоксида углерода происходит в течение всего производственного процесса, а источником выбросов гексафторида серы является литейный цех.

2.1.2.  Выбросы в атмосферу ПХДД/ПХДФ

Испытания, проведенные в цехе электролиза магниевого завода в Норвегии, показали, что образование полихлорированных дибензо-п-диоксинов (ПХДД) и полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) происходит главным образом при получении хлорида магния (MgCl2) из гранулированного MgO и кокса при нагреве их в печи в атмосфере Cl2 до 700°-800 °С (Oehme, Manǿ and Bjerke, 1989; European Commission 2001).

Процессы очистки MgO с использованием HCl и графитовых пластинок («хлорирование») или электролиза MgCl2 с использованием графитовых электродов также являются возможными источниками образования ПХДД/ПХДФ (Программа ООН по окружающей среде - UNEP, 2003).

По сообщению компании Timminco Ltd (пров. Онтарио, Канада), применяющей технологический процесс термического восстановления Пиджона, выбросы в атмосферу ПХДД/ПХДФ составляют 0,416 г TEQ/год (CCME 2003).

Данные об эмиссии диоксинов на бывшем заводе по производству магния в Норвегии (Norsk Hydro) в период 1992–2001 гг., представленные Норвегией, показывают, что эмиссия в атмосферу была приблизительно 0.03–0.25 мг I-TEQ/т произведенного Mg. Эмиссия сократилась с примерно 0.3 мг I-TEQ/т Mg до ниже, чем 0.1 мг I-TEQ/т Mg после внедрения на предприятии системы дополнительной очистки газа.

(Личное сообщение, участник от Норвегии, июнь 2006 г.).

Таблица 6 показывает эмиссии в атмосферу от разных процессов производства магния; следует отметить, что величины, представляющие результаты работы Norsk Hydro performance отличаются от приведенных выше.

Таблица 6. Выбросы в атмосферу ПХДД/ПХДФ от разных процессов производства магния

Тип процесса	Источник	Выбросы[2] (нг/нм3)	Концентрация (мкг TEQ/т)
Электролитический	Хлорирование отходящих газов	0,8	12
Хлорирование газов, удаляемых системами вентиляции	0,8	28
Выбросы от процессов электролиза/хлорирования		13
Термический	Восстановление, рафинирование и плавка	0,08	3
Норвежская технология компании Hydro Magnesium			< 1,0

Компания Hydro Magnesium Canada сообщает о полном объеме токсичных выбросов ПХДД/ПХДФ в атмосферу 0,456 г TEQ/год 2 с разбивкой по стадиям процесса, согласно табл. 7.

Таблица 7. Распределение выбросов ПХДД/ПХДФ по источникам: компания Hydro Magnesium Canada

Источник выброса	г TEQ/год
Растворение	0,001
Обезвоживание	0,112
Электролиз	0,277
Литье	0,025
Синтез HCl	0,0003
Переплавка Mg	0,050

2.2 Сбросы в другие среды

2.2.1 Сброс отходов в водную среду

Главными загрязнителями воды в процессе производства магния являются соединения металлов в форме взвешенных веществ. Однако хлорированные углеводороды и ПХДД/ПХДФ обнаруживаются также в сточных водах процесса электролиза магния (табл. 8).

Таблица 8. Сбросы ПХДД/ПХДФ в водные объекты от различных процессов производства магния

Процесс	нг/м3	г TEQ/год
Электролитический	100	13
Термический	0,08	3
Технология компании Norsk Hydro		<0,1

Источник: материал компании Hydro Magnesium Canada

Данные об эмиссиях Norsk Hydro в период 1992–2001 гг., представленные Норвегией, следующие (Личное сообщение, участник от Норвегии, июнь 2006 г.). (следует отметить, что величины, представляющие результаты работы Norsk Hydro performance отличаются от этих данных):

1  Сбросы диоксинов в воду:примерно 0,03–0,09 мг I-TEQ/т произведенного магния

2  Сбросы гексахлорбензола в воду примерно 0,02–0,2 г I-TEQ/т произведенного Mg.

2.2.2 Сброс отходов в грунт

Можно предположить, что процесс мокрой очистки газа в скрубберах, используемый для обработки газовых потоков, сопровождается образованием остаточных продуктов, содержащих ПХДД/ПХДФ. В этом случае система очистки воды с осаждением остаточных продуктов в пруде-отстойнике осуществляет сброс токсичных продуктов в грунт (Программа ООН по окружающей среде - UNEP, 2003).

Таблица 9. Факторы эмиссии в магниевой промышленности: ПХДД/ПХДФ

	Факторы эмиссии: мг TEQ/т Mg
Воздух	Вода	Почва	Продукт	Остаток
Производство с использованием термической обработки MgO/C в Cl2, фильтрат отсутствует, ограниченная обработка газа	250	9,000	н/п	н/п	0
Производство с использованием термической обработки MgO/C	50	30	н/п	н/п	9000
Термический восстановительный процесс	3	н/о	н/п	н/п	н/п

н/п - не применимо.

н/о - не обнаружено.

Источник: UNEP 2005.

Таблица 10. Факторы эмиссии в магниевой промышленности: гексахлорбензол (ГХБ)

	Факторы эмиссии: мг/кг
Воздух	Вода	Почва	Process generated	Испарение из почвы
Norsk Hydro, Posrgrunna	700–3 000	н/о	н/о	н/о	н/о.
Norsk Hydro, Bécancoura	90–170	2.4	60–120	н/о.	н/о
Noranda, Asbestosb	439	0	8	Не определялось	~6

н/о - не обнаружено

a. Источник: Bramley 1998.

b. Источник: Kemp 2004; отметьте, что установка использовалась только на 50% проектной мощности и предполагается, что, как результат, фактор эмиссии был завышен.

3. Альтернативные процессы производства магния

Хотя главными побудительными мотивами усовершенствования и разработки новых технологий могут быть повышение эффективности и производительности процесса, необходимо уделить должное внимание также экологическим аспектам. Следовательно, устранение или минимизация образования загрязнителей у источника выделений и внедрение эффективных систем борьбы с загрязнением окружающей среды должны быть предусмотрены уже на начальной стадии разработки проекта.

3.1 Процесс обезвоживания, разработанный компанией Norsk Hydro

Компания Norsk Hydro разработала и успешно внедрила на своем заводе в Канаде новый технологический процесс обезвоживания MgCl2 (European Commission 2001). Выбросы загрязнителей (в особенности ПХДД/ПХДФ), генерируемых этим процессом, значительно ниже, чем в распространенных промышленных процессах (таблицы 9 и 10).

Завод производит рассол MgCl2, растворяя магнезитовую породу в соляной кислоте. Загрязняющие вещества, каковыми здесь являются алюминий, железо и марганец, удаляются из щелока от выщелачивания очисткой. Рассол затем подвергается испарению с отверждением и сушкой содержащихся в нем солей в кипящем слое. В результате получают MgCl2 в форме обезвоженного продукта.

Электролизеры компании Hydro потребляют ток порядка 400 кА. Гранулы MgCl2 непрерывно подаются в электролизеры из обезвоживающей установки. В результате этой операции образуются металлический магний и газообразный хлор. Газообразный хлор реагирует с водородом, образуя соляную кислоту, возвращаемую в процесс на ступень растворения магнезита. Расплавленный магний разливается в формы в контролируемых условиях. Конечными продуктами являются чистый металл и сплавы в форме слитков и слябов, подлежащих зачистке.

3.2 Получение магния из отходов обогащения асбестового минерального сырья по методу компании Noranda

Новая технология, примененная компанией Noranda[3], основана на добыче магния из отходов обогащения асбестового минерального сырья (см. web-сайт компании Noranda Inc.). Ниже следует описание этого процесса.

Преобразование серпентина в высококачественный магний: в технологическом процессе производства магния, запатентованном компанией Noranda, серпентин подвергается ряду химических превращений и фильтрации, в результате чего получают высокочистый обезвоженный хлорид магния. Это вещество электролитически восстанавливается в современных высокоэффективных электролизерах с выходом магния и хлора. Хлор полностью улавливается и возвращается на рециркуляцию в процесс. Согласно расчетам экологической эффективности процесса, выполненным компанией, уровень выбросов в атмосферу ПХДД/ПХДФ при использовании системы адсорбционной очистки активированным углем не превышает 0,09 г TEQ.