Способ переработки промышленных отходов, содержащих карбид кальция

Способ переработки промышленных отходов, содержащих карбид кальция

Реферат

 

Изобретение относится к инженерной защите окружающей среды и касается переработки промышленных отходов (преимущественно производства ацетилена), содержащих карбид кальция, в сорбент для связывания экологически вредных веществ. Способ заключается в приготовлении шихты смешением отходов с термической композицией и плавкой добавкой - галогенидом щелочного металла при массовом соотношении отходов, плавкой добавки и термической композиции 1 : (1,0 - 2,5) : (1 - 4) с последующим прессованием шихты и ее сжиганием в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. В оптимальном режиме способ обеспечивает выход углерода из отходного сырья более 30%; в целевом продукте удельный объем мезопор 0,22 см³/г, объем микропор 0,17 см³/г. 3 з.п. ф-лы, 8 табл., 1 ил.

Изобретение относится к инженерной защите окружающей среды и касается технологии переработки промышленных отходов (преимущественно производства ацетилена), содержащих карбид кальция (CaC₂), в сорбент для связывания экологически вредных веществ. Получаемый предлагаемым способом целевой продукт наиболее эффективно использовать в сельском и лесном хозяйстве в качестве сорбента гербицидов.

В производстве ацетилена из CaC₂ неиспользуемыми остаются частицы CaC₂ размером менее 2 мм, дополнительно содержащие оксид кальция, а также оксиды железа, алюминия, кремния, свободный углерод и др. Они вредны для здоровья и пожароопасны. Их использование в производстве ацетилена, как следует из ГОСТ 1460-46, неэкономично. Поэтому в производстве CaC₂ для получения ацетилена необходимо принятие мер по уничтожению или, что более экономически целесообразно и экологически выгодно, утилизации указанных отходов.

Утилизация рассматриваемых отходов возможна путем получения из них углеродсодержащих сорбентов высокотемпературной обработкой хлором или хлорсодержащими соединениями, например, NaCl или CCl₄ (Ершов В.А., Данцис Я.Б., Реутович Л.Н. Производство карбида кальция. - Л.: Химия, 1974. - 147 с.).

Однако эти способы опасны и дороги. Поэтому техническая задача изыскания безопасного и экономичного способа утилизации рассматриваемых отходов продолжает оставаться актуальной. Эта задача решается и в предлагаемом способе.

Поскольку целевой продукт получают путем переработки специфичных отходов, ниже приводится обзор функциональных аналогов - известных способов, в которых используются те же основные приемы, что и в заявляемом, независимо от получаемого конечного продукта.

Среди аналогов этой группы известен способ, предусматривающий получение оксидного каталитического материала со свойствами адсорбента из природного цеолита путем измельчения, прессования, карбонизации при высокой температуре (500 - 700^oC) с последующей обработкой ИК-излучением (JP 5-23827, B 01 J 20/18, B 01 D 53/34, B 01 J 29/06, C 01 B 33/34, 1993).

Другим функциональным аналогом является способ утилизации золы, образующейся при сжигании твердого топлива при высокой температуре (например, в топке для пылевидного топлива), путем приготовления сорбента, поглощающего токсичные и загрязняющие вещества, обработкой золы биологически активным материалом (PCT 93/15831, B 01 J 20/00, C 02 F 3/10, 1993).

Однако применение данных способов для переработки рассматриваемых отходов неэкономично из-за их высокой энергоемкости и низкого выхода целевого продукта. В частности, при сжигании CaC₂ в топке для пылевидного топлива большая часть углерода улетучивается, окисляясь до CO или CO₂.

Возможна утилизация мелкодисперсного карбида кальция в качестве горючего компонента пиротехнической композиции (Шидловский А.А. Основы пиротехники. - М. : Машиностроение, 1973. - 320 с.; Шидловский А.А., Сидоров А.И., Силин Н. А. Пиротехника в народном хозяйстве. - М.: Машиностроение, 1978. - 232 с.).

Однако при этом возникают значительные трудности в обеспечении химической стойкости и физической стабильности целевого продукта из-за способности CaC₂ энергично реагировать с влагой.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что промышленные отходы, содержащие карбид кальция, перерабатывают путем приготовления шихты смешением отходов с термической композицией и плавкой добавкой - галогенидом щелочного металла при массовом соотношении отходов, плавкой добавки и термической смеси 1:(1,0 - 2,5):(1 - 4) с последующим прессованием шихты и ее сжиганием в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).

СВС известен из (Мержанов А.Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: 20 лет поисков и находок. - Черноголовка: ОИХФ, 1989. - 92 с. ; Мержанов А.Г., Боровинская И.П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений //Докл. АН СССР. - 1972. - Т. 204, N 2. - С. 366 - 369) применительно к синтезу тугоплавких конструкционных материалов. По рассматриваемому в предлагаемом способе назначению СВС используется впервые.

Продукты сгорания могут непосредственно использоваться в качестве композиционного сорбирующего материала (КСМ), поскольку они содержат не только сорбент гербицидов, но и соединения калия, азота и других минеральных удобрений. Кроме того, продукты сгорания могут подвергаться дальнейшей обработке концентрированной соляной кислотой для выделения углеродного сорбента.

Принцип действия предлагаемого способа основан на впервые установленном авторами неизвестном ранее свойстве поглощения гербицидов углеродсодержащими продуктами сгорания в режиме СВС смеси карбида кальция с термической композицией и плавкими добавками в виде галогенидов щелочных металлов. Изобретательским уровнем обладает также частное техническое решение, касающееся нахождения условий, обеспечивающих возможность проведения СВС, что поясняется приведенными примерами.

Использование компонентов плавкой добавки в виде галогенидов щелочных металлов не только предотвращает целевой продукт от окисления в нем углерода до CO или CO₂ кислородом воздуха или из термической композиции, но и дополнительно обеспечивает выполнение следующих функций: - регулирования температуры проведения СВС за счет теплопоглощения при температуре плавления; - участия в химическом взаимодействии с CaC₂ для образования целевого продукта в реакции типа CaC₂ + NaCl = C + Na + CaCl₂.

Выполнение последних функций имеет следствием формирование пористой структуры целевого продукта, что важно для повышения его сорбционной емкости.

Соотношение отходов, легкоплавкой добавки и термической смеси 1:(1,0 - 2,5):(1 - 4) мас.ч. необходимо соблюдать для надежного воспламенения сформированной шихты, ее горения в режиме СВС и полной переработки отходов (пример 1).

В качестве термической композиции могут использоваться общеупотребительные термитные смеси, например, смесь алюминия или магния с оксидом железа. Предпочтительно использовать термическую композицию на основе органического горючего вещества, например, фенолформальдегидной смолы. В этом случае обеспечивается получение целевого продукта с повышенным содержанием углерода (пример 2).

Для проведения способа в оптимальном режиме отбирают образцы углеродного сорбента в продуктах сгорания, полученных при различном соотношении смешиваемых ингредиентов, определяют в них значения выхода углерода, удельного объема микропор и удельного объема мезопор, и устанавливают соотношение смешиваемых ингредиентов из условия максимума обобщенной функции оптимальности Харрингтона (Harrington Е.С. Industr. Quality Control. - 1965. - Vol. 21, N 10. - P. 494 - 498; Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. - М.: Высшая школа, 1978. - 319 с.), которую рассчитывают по формуле: где Q - обобщенная функция оптимальности Харрингтона; y₁ - выход углерода, %; y₂ - удельный объем микропор, см³/г; y₃ - удельный объем мезопор, см³/г.

Этот вариант способа реализуют, в частности, при изменении состава или соотношения ингредиентов перерабатываемого отхода или термической смеси.

При технической реализации способа выход углерода определяют выделением углерода из пробы продуктов сгорания шихты с последующим взвешиванием и расчетом по формуле: y₁ = 100 M_с/M_ш, (2) где y₁ - выход углерода, мас.%; М_с - масса выделенного углерода, г; M_ш - масса шихты, г.

Удельный объем микро- и мезопор может быть определен по изотермам адсорбции паров бензола согласно теории объемного заполнения пор (Методы исследования сорбционных свойств высокодисперсных пористых тел. Анализ изотерм сорбции /А. Г. Черепов, Л. Н.Ворожбитова, С.Д.Колосенцев; ЛТИ им. Ленсовета. - Л.: ЛТИ, 1989. - 57 с.).

О сорбционных характеристиках целевого продукта в пробах судят по y₁, y₂ и y₃, а также по дополнительно определяемой в пробах общей удельной поверхности по методу БЭТ (Brunauer S., Emmett P.Н., Teller Е.I. Adsorbtion of gases in multimolecular layers //J. Amer. Chem. Soc. - 1938. - Vol. 60. - P. 309; Курочкина М.И., Лунев В.Д. Удельная поверхность дисперсных материалов: теория и расчет. - Л.: Изд. ЛГУ, 1980. - 140 с.).

В табл. 1 - 5 представлены технические характеристики способа в вариантах по примерам 1 - 5 соответственно.

На чертеже приведен график функции Харрингтона для оценки выходных параметров способа. Его использование упрощает расчеты по формуле (1) и обеспечивает их наглядность.

График построен следующим образом. Сложная функция (1) содержит частные харрингтоновы функции оптимальности: q₁ = exp[-exp(1,39-0,13y₁)], (3) где q₁ - частная функция оптимальности в отношении выхода углерода; q₂ = exp[-exp(1,32-8,27y₂)], (4) где q₂ - частная функция оптимальности в отношении удельного объема микропор; q₃ = exp[-exp(1,24-7,04y₃)] (5) где q₃ - частная функция оптимальности в отношении удельного объема мезопор.

Функции q₁, q₂ и q₃ изображены на чертеже в виде общего графика, построенного путем соответствующего изменения масштаба по оси абсцисс, как это принято для графического представления обобщенных харрингтоновых функций. По графику на чертеже определяют значения частных функций оптимальности q₁, q₂ и q₃. При этом, как следует из формулы (1), обобщенная функция оптимальности Q определяется как среднее геометрическое данных функций: Способ поясняется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ CaC₂ ПРИ РАЗЛИЧНОМ СООТНОШЕНИИ ИНГРЕДИЕНТОВ ШИХТЫ Перерабатывают промышленные отходы производства карбида кальция, предназначенного для получения ацетилена, в виде порошка с размером частиц менее 2 мм, включающего, маc.%: CaC₂ - 70,2; CaO - 24,1; C - 0,1; оксиды, сернистые соединения железа, алюминия и другие неконтролируемые примеси - остальное. Из отходов готовят шихту смешением с термической композицией и плавкой добавкой - галогенидом щелочного металла (NaF, NaCl или KCl) при массовом соотношении отходов, плавкой добавки и термической композиции 1:(1,0 - 2,5): (1 - 4), а также при их запредельных соотношениях (контроль). В качестве термической композиции используют смеси, содержащие, мас.ч. (см. табл. I).

Шихту прессуют под давлением 100 МПа, получая таблетки диаметром 23 мм массой 15 г.

Таблетки поджигают с помощью электрической спирали накаливания в присутствии, при необходимости, порошка Ti. При соотношении отходов, плавкой добавки и термической смеси 1:(1,0 - 2,5):(1 - 4) мас.ч. происходит СВС, наблюдаемый по перемещению раскаленного слоя по таблетке.

Отбирают пробы продуктов сгорания, обрабатывают их 1 мас.ч. концентрированной соляной кислоты, промывают водой, высушивают в вакуумном термостате и в выделенном таким образом углеродном сорбенте определяют выход углерода (y₁), удельный объем микропор (y₂), удельный объем мезопор (y₃) и общую удельную поверхность.

Способ осуществляют в 3 - 6 повторах по каждому режиму. Средние значения результатов приведены в табл. 1. Как видно из таблицы, в режимах NN 1 - 4, 9, обеспечивающих СВС, удельный объем микропор составляет 0,03 - 0,22 см³/г; удельный объем мезопор - 0,09 - 0,30 см³/г; общая удельная поверхность - 175 - 583 м²/г. Эти характеристики соответствуют типовым углеродным сорбентам (см. , например: Дубинин М.М. Микропористые структуры углеродных адсорбентов //Адсорбция в микропорах. - М.: Наука, 1983.- С. 186 - 192). При этом выход углерода из шихты составляет 1,2 - 7,8 маc.%. В запредельных режимах NN 5 - 8 таблетки либо не воспламеняются, либо не догорают, либо дают незначительное выделение углерода.

Данный вариант способа полезен в отношении охраны окружающей среды, поскольку позволяет полностью переработать рассматриваемые вредные отходы с получением полезного продукта - углеродного сорбента.

При необходимости увеличения выхода углерода или получения KCM способ реализуют в вариантах по примерам 3 или 5.

ПРИМЕР 2. ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ CaC₂ С ВЫДЕЛЕНИЕМ УГЛЕРОДНОГО СОРБЕНТА Перерабатывают промышленные отходы производства карбида кальция, предназначенного для получения ацетилена, в виде порошка с размером частиц менее 2 мм, включающего, мас.%: CaC₂ - 71,2; CaO - 26,1; C - 0,2; оксиды, сернистые соединения железа, алюминия и другие неконтролируемые примеси - остальное. Из данных отходов готовят шихту смешением с термической композицией и плавкой добавкой - хлоридом калия. В качестве термической композиции используют смеси на основе магния (TK₃), а также на основе фенолформальдегидной смолы СФ-342А (TK₄), содержащие, мас.ч. (см. табл. II).

Массовое соотношении отходов, плавкой добавки и термической композиции составляет 1:1,2:1,2.

Шихту прессуют и поджигают как в примере 1. Наблюдают протекание СВС по перемещению четко выраженного фронта горения. Из продуктов сгорания выделяют углеродный сорбент с помощью соляной кислоты в режиме обработки проб примера 1.

Средние значения технических характеристик по данным 3-х повторов приведены в табл. 2. Как видно из таблицы, в этом варианте удельный объем микропор составляет 0,07 - 0,08 см³/г; удельный объем мезопор - 0,17 - 0,24 см/г; общая удельная поверхность - 313 - 371 м²/г. При этом выход углерода из шихты выше, чем в примере 1, и достигает при использовании термической композиции на основе магния (TK₃) - 8,1 мас.%, а на основе смолы СФ-342А (TK₄) - 16,0 мас.%.

ПРИМЕР 3. ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ В KCM Перерабатывают промышленные отходы производства карбида кальция, предназначенного для получения ацетилена, в виде порошка с размером частиц менее 2 мм, включающего, мас.%: CaC₂ - 69,8; CaO - 22,6; C - 0,1; оксиды, сернистые соединения железа, алюминия и другие неконтролируемые примеси - остальное. Из отходов готовят шихту смешением с термической композицией и плавкой добавкой KCl при массовом соотношении отходов, плавкой добавки и термической смеси 1: (1,0 - 2,5): (1 - 4), а также при их запредельных соотношениях (контроль). Для увеличения выхода углерода здесь используют термические смеси на основе органических горючих веществ. Состав термических композиций, мас.ч. (см. табл. III).

Шихту прессуют под давлением 75 МПа, получая шашки диаметром 32 мм массой 40 г.

Шашки поджигают как в примере 1. При соотношении отходов, плавкой добавки и термической смеси 1: (1,0 - 2,5):(1 - 4) мас.ч. происходит СВС, наблюдаемый по перемещению раскаленного слоя по шашке.

В пробах продуктов сгорания определяют выход углерода, удельный объем микропор, удельный объем мезопор, общую удельную поверхность как в примере 1.

Способ осуществляют в 3 - 5 повторах по каждому режиму. Средние значения результатов приведены в табл. 3. Как видно из таблицы, в режимах NN 1 - 4, 8, 9, обеспечивающих СВС, удельный объем микропор составляет 0,01 - 0,21 см³/г; удельный объем мезопор - 0,11 - 0,55 см³/г; общая удельная поверхность - 237 - 560 м²/г. При этом выход углерода составляет 6,3 - 14,6 мас.%. В запредельных режимах шашки не горят (NN 5 - 6), либо дают незначительное выделение углерода (N 7).

Прямые испытания KCM в виде продуктов сгорания, полученных по режиму N 1 табл. 3, проводят на трех соседних участках земли, засеваемых пшеницей "Безостая-1". Участок N 1 (эксперимент) обрабатывают KCM из расчета 150 кг/га, далее этот участок, а также участок N 2 (эталон) обрабатывают гербицидом - линуроном из расчета 2,0 кг/га. Участок N 3 - гербицидом и KCM не обрабатывают (контроль).

Выход зеленой массы в период вегетации по отношению к контролю составляет: эталон - 81%; эксперимент - 124%.

Увеличение выхода зеленой массы в эксперименте по отношению к контролю достигнуто, по-видимому, не только за счет сорбции гербицида на KCM, но и за счет действия содержащихся в KCM минеральных компонентов.

В аналогичных экспериментах по выращиванию моркови и свеклы с использованием гербицидов (ленацила, линурона, девринола, прометрила) превышение выхода в эксперименте над этанолом составляет от 31 до 44%.

ПРИМЕР 4. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ГОРЮЧЕГО Перерабатывают промышленные отходы производства карбида кальция, предназначенного для получения ацетилена, в виде порошка с размером частиц менее 2 мм, включающего, мас.%: CaC₂ - 70,3; CaO - 24,0; C - 0,1; оксиды, сернистые соединения железа, алюминия и другие неконтролируемые примеси - остальное. Из отходов готовят шихту смешением с термической композицией и плавкой добавкой NaCl при массовых соотношениях отходов, плавкой добавки и термической смеси, приведенных в табл. 4. В качестве термической композиции используют смесь оксида железа с магнием, включающую, мас.ч.: Fe₂O₃ - 3; Mg - 1.

Шихту прессуют под давлением 100 МПа, получая шашки диаметром 32 мм массой 48 г.

Для осуществления способа в оптимальном режиме изготавливают пробные партии целевого продукта при различном соотношении смешиваемых ингредиентов, определяют в них значения выхода углерода, удельного объема микропор и удельного объема мезопор и устанавливают соотношение смешиваемых ингредиентов из условия максимума обобщенной функции оптимальности Харрингтона (1), значения которой определяют с помощью графика (см. чертеж) с последующим расчетом по формуле (6).

Например, в пробном образце N 7 табл. 4, полученном из шихты, содержащей отходы CaC₂, плавкую добавку NaCl и термическую композицию при массовом соотношении 1: 1,2: 1,2 соответственно, физические значения частных критериев оптимальности составляют: y₁ = 7,4%; y₂ = 0,06 см³/г; y₃ = 0,24 см³/г. Этим значениям из графика (см. чертеж) соответствуют харрингтоновы оценки q₁ = 0,2; q₂ = 0,1 и q₃ = 0,53. Согласно формуле (6), значение обобщенного критерия оптимальности равно Аналогично рассчитывают значение Q для других образцов.

Массовое соотношение отходов, плавкой добавки и термической композиции устанавливают в пределах 1:1,2:(1 - 4).

Результаты представлены в табл. 4. Как видно из таблицы, данный вариант способа позволяет установить оптимальное соотношение ингредиентов шихты по рассматриваемому критерию оптимальности. В оптимальном режиме N 6, реализованном при соотношении отходов CaC₂, плавкой добавки NaCl и термической композиции (Fe₂O₃ - 3 мас.ч.; Mg - 1 мас.ч.) 1:1,2:1,5, значение обобщенного критерия оптимальности Q = 0,3. При этом физические значения выходных технических характеристик составляют: выход углерода y₁ = 6,8%; удельный объем мезопор y₂ = 0,12 см³/г; объем микропор y₃ = 0,25 см³/г. Этот режим используют при промышленном осуществлении способа.

Об эффективности данного варианта можно судить из сравнения с примером 1, где также используют термические композиции на основе металлического горючего. Рассчитанное по формуле (1) значение обобщенного критерия оптимальности для лучшего режима примера 1 (см. табл. 1, N 3) составляет 0,25, что в 1,2 раза меньше, чем в оптимальном режиме примера 4.

Дальнейшее увеличение значения обобщенного критерия оптимальности Q возможно с использованием термических композиций на основе органического горючего вещества. При этом целесообразно оптимизировать значение технологических параметров с помощью симплекс-процедуры, что иллюстрируется примером 5.

ПРИМЕР 5. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ГОРЮЧЕГО Из отходов, указанных в примере 4, готовят шихту смешением с термической композицией и плавкой добавкой KCl при массовых соотношениях отходов, плавкой добавки и термической смеси, указанных в табл. 5. В качестве термической композиции используют смесь нитрата калия с идитолом при различных соотношениях данных компонентов.

Шихту прессуют под давлением 75 МПа, получая шашки диаметром 39 мм массой 75 г.

Для осуществления способа в оптимальном режиме изготавливают пробные партии целевого продукта при различном соотношении смешиваемых ингредиентов, определяют в них значения выхода углерода, удельного объема микропор и удельного объема мезопор и устанавливают соотношение смешиваемых ингредиентов из условия максимума обобщенной функции оптимальности Харрингтона, которую рассчитывают по формуле (1).

Например, в пробном образце N 1 табл. 5, полученном из шихты, содержащей отходы CaC₂, плавкую добавку (KCl) и термическую композицию (KNO₃ - 1 мас.ч. ; идитол - 1 мас.ч.) в соотношении 1:2:2, значения критериев оптимальности составляют: y₁ = 15,8%; y₂ = 0,15 см³/г; y₃ = 0,25 см³/г. Согласно формуле (1), значение обобщенного критерия оптимальности равно Аналогично рассчитывают значение Q для других образцов.

Результаты представлены в табл. 5 в координатном пространстве симплекс-процедуры, выполненной для определения оптимального соотношения ингредиентов шихты. При этом, в соответствии с симплекс-процедурой, режимы NN 5 - 10 последовательно реализованы по результатам анализа образцов сорбента предшествующих четырех лучших режимов.

Как видно из таблицы, данный вариант способа позволяет установить оптимальное соотношение ингредиентов шихты по обобщенному критерию оптимальности Q. В оптимальном режиме N 9, реализованном при соотношении отходов CaC₂, плавкой добавки KCl и термической композиции (KNO₃ - 1,1 мас. ч.; идитол - 1,5 мас. ч.) 1:2,5:2,6, значение обобщенного критерия оптимальности Q = 0,63. При этом физические значения выходных технических характеристик составляют: выход углерода y₁ = 22,0%; удельный объем микропор y₂ = 0,21 см³/г; объем мезопор y₃ = 0,28 см³/г. Этот режим используют при промышленном осуществлении способа.

Об эффективности данного варианта можно судить из сравнения с примером 3, где также используют термические композиции на основе органического горючего. Рассчитанное по формуле (1) значение обобщенного критерия оптимальности для лучшего режима примера 3 (см. табл. 3, N 1) составляет 0,38, что в 1,66 раза меньше, чем в оптимальном режиме примера 4.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ по сравнению с его функциональными аналогами является более безопасным, поскольку при его техническом осуществлении: 1) не используются хлор и другие опасные хлорсодержащие соединения, в том числе CCl₄; 2) не используются аппараты, работающие под высоким давлением; 3) нет необходимости в длительном поддержании высокой температуры (горение отходов в режиме СВС происходит в течение нескольких минут), что было весьма опасным при работе с хлорсодержащими компонентами.

Реализация режима СВС при переработке отходов не требует внешнего подвода тепла, что имеет следствием снижение себестоимости способа. Экономичность способа является также следствием изъятия аппаратуры высокого давления и высокой химической стойкости.

Технический результат, производный от решенной технической задачи, заключается в расширении арсенала методов и средств переработки отходов CaC₂ и обеспечении безотходной технологической схемы производства.

Самостоятельный результат связан с получением нового целевого продукта - KCM или углеродного сорбента. Как продукты горения они являются веществами неопределенного состава, характеризуемые и представленные в настоящем описании как продукт-через-процесс, что обеспечивает целевому продукту косвенную патентную охрану. Эффективность использования получаемых KCM и углеродных сорбентов проиллюстрирована значениями их технических характеристик, а также примерами их применения по сельскохозяйственному назначению в качестве сорбентов гербицидов.

Формула изобретения

1. Способ переработки промышленных отходов, содержащих карбид кальция, заключающийся в приготовлении шихты смешением отходов с термической композицией и плавкой добавкой - галогенидом щелочного металла при массовом соотношении отходов, плавкой добавки и термической композиции 1 : (1,0 - 2,5) : (1 - 4) с последующим прессованием шихты и ее сжиганием в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в нем используют термическую композицию на основе органического горючего вещества.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что из продуктов сгорания выделяют углеродный сорбент с помощью концентрированной соляной кислоты.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что для его проведения в оптимальном режиме отбирают образцы углеродного сорбента в продуктах сгорания, полученных при различном соотношении смешиваемых ингредиентов, определяют в них значения выхода углерода, удельного объема микропор и удельного объема мезопор и устанавливают соотношение смешиваемых ингредиентов из условия максимума обобщенной функции оптимальности Харрингтона, которую рассчитывают по формуле Q = exp{-1/3[exp(1,39 - 0,13y₁)+exp(1,32 - 8,27y₂)+exp(1,24 - 7,04y₃)]}, где Q - обобщенная функция оптимальности Харрингтона; y₁ - выход углерода, %; y₂ - удельный объем микропор, см³/г; y₃ - удельный объем мезопор, см³/г.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9