Введение
ГЛАВА 1 Мышьяк в природе и техносфере 11
1.1 Физико-химические свойства мышьяка и его соединений 11
1.1.1 Общие сведения об элементе 11
1.1.2 Мышьяк - химический элемент, его физические и химические свойства 12
1.1.3 Химические соединения мышьяка 14
1.1.4 Сплавы и соединения мышьяка с металлами 19
1.1.5 Сплавы и соединения мышьяка сжелезом 21
1.2 Мышьяк в природе 23
1.2.1 Содержание мышьяка в породах. Минералы мышьяка 23
1.2.2 Распространение мышьяка в литосфере, атмосфере и гидросфере 29
1.3 Источники поступления мышьяка в металлургические агрегаты 35
1.3.1 Традиционные источники мышьяка в черной металлургии 35
1.3.2 Поступление мышьяка в металлургическое производство с вторичными и техногенными материалами 39
1.4 Влияние мышьяка на качество продукции металлургических предприятий 43
1.5 Характеристика воздействия мышьяка на организм человека. Регулирование воздействия мышьяка на окружающую среду и здоровье человека 47
1.5.1 Характеристика токсического воздействия мышьяка на организм человека 47
1.5.2 Поступление, распределение, выведение мышьяка из организма 51
1.5.3 Регулирование воздействия переработки мышьяк содержащего сырья на окружающую среду и здоровье человека. Контролируемые показатели химических неорганических
соединений мышьяка в воздухе, воде, почве и продуктах питания 52
1.6 Обобщение аналитического обзора литературных данных 56
ГЛАВА 2 Методика проведения исследований поведения мышьяка в металлургии на примере доменного процесса 57
2.1 Общая характеристика методики проведения исследований поведения мышьяка в доменном процессе 57
2.2 Методика проведения термодинамического анализа 58
2.2.1 Общая характеристика автоматизированного комплекса ИВТАНТЕРМО для Windows 58
2.2.2 Методика выполнения термодинамических расчетов. Выбор исходных параметров системы для проведения расчетов 61
2.3 Методика лабораторного эксперимента 64
2.3.1 Описание лабораторной установки 64
2.3.2 Методика и последовательность проведения лабораторных экспериментов 66
2.3.3 Выполнение химических анализов продуктов лабораторной плавки 70
2.4 Обработка проб металлургических материалов 70
2.4.1 Методика отбора проб металлургических материалов 70
2.4.2 Методика проведения тонкого химического анализа металлургических материалов 71
2.5 Методы химического анализа 72
2.5.1 Общая характеристика способов определения количественного содержания мышьяка 72
2.5.2 Атомно-эмиссионный спектральный анализ 73
2.5.3 Масс-спектрометрия 74
ГЛАВА 3 Результаты исследования поведения мышьяка в металлургии 77
3.1 Проведение термодинамического моделирования поведения мышьяка в доменной плавке 77
3.1.1 Результаты термодинамического анализа поведения мышьяка в доменной печи 77
3.1.1.1 Термодинамический анализ поведения мышьяка в системе состава: С, О, Fe, As, Са, Si 77
3.1.1.2 Термодинамический анализ поведения мышьяка в системе состава: С, О, Fe, As, Са, Si, S 79
3.1.1.3 Термодинамический анализ поведения мышьяка в системе состава: Fe, As, С, О, Са, Si, S, Н, N 80
3.1.2 Поведение мышьяка в металлургических процессах и, в частности, в доменной плавке с позиций равновесной термодинамики 83
3.2 Анализ распределения мышьяка по результатам лабораторных экспериментов 84
3.3 Анализ поведения мышьяка при экстракции металлов по результатам работы металлургических предприятий в современных условиях 89
3.4 Обобщенный анализ поведения мышьяка в доменной плавке в условиях работы предприятий России, Германии, Турции и Египта 92
3.5 Модель поведения мышьяка в доменной плавке 95
3.6 Оценка воздействия металлургического производства (при использовании мышьяк содержащего сырья) на окружающую среду с использованием результатов лабораторного и термодинамического моделирования 98
ГЛАВА 4 Ресурсо - экологические аспекты переработки мышьяксодержащего природного и техногенного сырья 102
4.1 Построение элементопотока мышьяка в условиях работы ОАО «Северсталь» 102
4.2 Сравнение мощности природных и антропогенных источников мышьяка. Оценка вклада металлургической промышленности в загрязнение мышьяком окружающей природной среды 108
4.3 Поведение антропогенного мышьяка в окружающей среде. Движение мышьяка в трофических цепях живых организмов 114
4.4 Анализ вклада металлургического производства в загрязнение окружающей среды мышьяком при переработке вторичного и техногенного сырья 120
Выводы 124
Библиографический список
