Сырьевая база химических производств

Сырьевую основу соответствующих отраслей химических производств составляют:

- в неорганической ХТ

1. Атмосферный азот и в очень ограниченной степени натриевая селитра, запасы которой (Чили, Южная Африка) быстро истощаются;

2. Водород. В промышленности производится:

- конверсией метана

СН₄ + 2Н₂О_(пар) → СО₂ + 4Н₂

- неполным окислением метана, который является комбинацией следующих реакций

с последующим взаимодействием СО с водяным паром

- конверсией твёрдого углеродного топлива

- электролиз воды или водных растворов NaCl.

3. Кислород или воздух. Если необходимо иметь чистый кислород, то его сжижают при высоких давлениях и пониженной температуре, а затем подвергают фракционной перегонке;

4. Источником получения серной кислоты и других продуктов на её основе является элементарная сера, пирит FeS₂ и сульфиды цветных металлов;

5. Источником получения фосфорной кислоты и фосфат-содержащих удобрений являются фосфатные руды: апатиты и фосфориты. В этих рудах фосфор находится в нерастворимой форме, главным образом в виде фторапатита Ca₅F(PO₄)₃ и трикальцийфосфата Ca₃(PO₄)₂;

Апатит – минерал, входящий в состав изверженных пород. В России на Кольском полуострове имеются крупнейшие залежи апатитонефелиновой руды. Нефелин (K,Na)₂O×Al₂O₃×2SiO₂×2H₂O – сырьё алюминиевой промышленности. Апатитонефелиновую породу, содержащую до 70% апатита и до 25% нефелина разделяют флотацией на апатитовый концентрат, в состав которого входит до 40% Р₂О₅ и нефелиновую фракцию, которая после повторного обогащения содержит до 30% Al₂O₃.

Фосфориты – породы осадочного происхождения. Содержание Р₂О₅ в фосфоритах колеблется от 20 до 30%.

6. Первичным сырьём для производства органических веществ являются природный газ, нефть, каменный уголь, в меньшей степени горючие сланцы и торф.

Традиционные способы их первичной переработки – пиролиз (нагрев без доступа воздуха). Последние годы всё большее значение приобретает синтез-газ (СО и 3Н₂), получаемый из всех перечисленных видов сырья путём парокислородной конверсии. Это особенно важно для твёрдых горючих ископаемых, залежей которых должно хватить на несколько сотен лет. Синтез-газ является основой для получения небольшой группы базовых продуктов органического синтеза, которые в сырьевом балансе промышленных органических продуктов составляют 90%. Сюда относятся этилен, пропилен, 1,3-бутадиен, бензол, толуол и ксилолы.

7. Источником получения металлов в технически чистом виде являются природные минералы, содержащие, как правило, часть пустой породы. Минералы руд представляют в основном оксиды и сульфиды некоторых металлов (Fe₃O₄, Fe₂O₃, Cu₂S, CuS, FeCuS₂, ZnS и др.), содержащие оксиды соединений, составляющих пустую породу. В чёрной металлургии к ним относятся Al₂O₃, SiO₂, CrO, MgO и т.п. В то же время некоторые из этих оксидов могут служить рудами цветных металлов (например, Al₂O₃ в производстве алюминия). Обобщая данные по минералам руд их можно подразделить на оксидные, сульфидные и самородные. Руды, в состав которых входят соединения разных металлов называют полиметаллическими. Типичными примерами таких руд являются медно-никелевые (содержат сульфиды свинца и цинка), свинцово-молибденовые и др.