strokovne informacijestrokovne informacijeSTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJE

92prvo

četrtletje2011

Uvodnik2011 – Mednarodno leto kemijeKontrolirano proženje porabnikov pare

po tehnoloških posodah 3808 a , 3808 b in 3809 na procesu sko

REACH

Iskanje alternativnega načina proizvodnje pigmentnega titanovega dioksida

Meje mojega jezika so meje mojega sveta ali logika – “organon” [1] zdravega razuma

Modra stran – informator za strokovne kadre izhaja četrtletno. Uredniški odbor: glavni urednik – mag. Vladimir Vrečko, člani za področja: kemija – mag. Karmen Rajer-Kanduč, dr. Andrej Lubej, ekonomija – mag. Jure Vengust, informatika – Roman Broz, knjižnica – mag. Zoran Pevec. Oblikovalec: Zoran BezlajČe želite prejemati svoj izvod sporočite to na tel. 6097; e-pošta: knjiznica@cinkarna.si. ISSN 1580-9099.

UvodnikKot zaposleni v kemijskem podjetju gotovo že veste, da je letošnje leto svetovno leto kemije. Za nas je to priložnost, da predstavimo razvoj kemijske znanosti, njeno sedanje stanje in prispevek, ki ga dajemo temu področju sami.

Tako se bomo letos trudili, da bomo z vsebino prispevkov v našem glasilu odražali tudi splošnejša razmišljanja o kemiji in njenem pomenu ter vlogi v družbi. Že v prvi letošnji številki, ki je pred vami, je eden od člankov namenjen razmišljanju ob letu kemije in zgodovinskemu pogledu na njo.

V nadaljevanju vam izbor prispevkov predstavi, kako na kemijske procese vplivajo druge veje tehnike, kakšen je pomen standardizacije za kemijo in ne nazadnje, kako je možno kljub ustaljenemu stanju tehnologije vedno razmišljati tudi o drugih, alternativnih možnostih in jih poskušati ovrednotiti.

Ker je ustvarjalno razmišljanje del vsakdanjega strokovnega dela v našem podjetju, ne dvomimo, da nam boste strokovnjaki pomagali dostojno prispevati k svečanosti tega leta s svojimi pogledi in razmišljanji.

Glavni in odgovorni urednikmag. Vladimir Vrečko

Kemija je naša usoda. Prav vsi smo ji zapisani, čeprav se tega v resnici ne zavedamo. Dihamo, jemo, pijemo, ljubimo in pri tem ne razmišlja-mo o kemijskih reakcijah, ki se ob tem v telesu sprožijo. In prav kemijske reakcije so tiste, ki nam omogočajo osnovne pogoje za preživetje.

Letošnje leto je posvečeno kemiji. Na vseh kon-tinentih sveta bodo na različne načine zaznamo-vali njeno vlogo v dobrobit družbe. V Modrih straneh se temu dogodku v letošnji prvi številki pridružujemo s kratkim prispevkom o zgodo-vini kemije od njenega začetka, preko odkritja osnovnih kemijskih zakonov, do nastanka enote za množino snovi – MOL; povzeto po [1]. Nena-zadnje smo metalurško-kemijska industrija in že iz imena izhaja, da se ukvarjamo s KEMIJO.

Po najenostavnejši definiciji je kemija naravo-slovna znanost, ki proučuje snovne spremembe. Ker le-teh ne moremo proučevati brez fizikalnih zakonitosti in eksperimentalnih metod, se kemij-ske reakcije prepletajo s fiziko in obratno. Se pa kemija mnogokrat prepleta tudi z biologijo, geo-logijo, ekologijo in astronomijo.

Začetki razvoja kemije segajo v prazgodovino. Odkritje ognja je bilo ključnega pomena. Lastno-sti gorenja (kemijska reakcija snovi s kisikom, pri čemer se sprošča toplota in svetloba) so takra-tnemu človeku omogočale preživetje. Ogenj ga je grel, srečal pa se je tudi z enim prvih kemij-skih postopkov – kuhanjem. Z uporabo ognja je namreč prišlo do kemijske reakcije – snovne spremembe. Poleg gretja in kuhanja je človek

začel uporabljati ogenj tudi za praženje rud, pri-dobivanje kovin, žganje keramike … kar mu je olajšalo in izboljšalo kakovost življenja.

Stari narodi Egipta, Mezapotamije, Kitajske in Indije so razvili različne kemijske postopke, s ka-terimi so iz rud pridobivali kovine (zlato, srebro, železo, baker ...). Strojili so živalske kože, izdelovali steklene in emajlirane izdelke, ki so jih barvali z barvili pridobljenimi iz rastlin. Iz rastlin so sinteti-zirali zdravila in strupe.

V času Grkov, in kasneje Rimljanov, se ekspe-rimentalna kemija ni razvijala. O kemiji so grški filozofi le razmišljali, eksperimentalne izkušnje pa so zavračali. Grška filozofa Demokrit (med 470 do 460 in 380 do 370 pr. n. št.) in Levkip (prva pol. 5. stol. pr. n. št.) sta bila prva, ki sta trdila, da so snovi sestavljene iz majhnih nedeljivih delcev – atomov. Z eksperimenti teorije ni bilo mogoče potrditi, zato je bila z lahkoto ovržena. Aristotel (384 do 322 pr. n. št.) je z zagovarjanjem teorije štirih elementov: zraka, ognja, vode in zemlje, ki so predstavljali štiri osnovne lastnosti snovi: to-plo, hladno, suho in vlažno ter se lahko pretvar-jajo drug v drugega, vplival na razvoj kemije, posebej zato, ker je njegove nauke cerkev delno vključila v svojo filozofijo. Več kot 2000 let je gr-ška filozofija tako usodno vplivala na razvoj teorij kemijskih reakcij.

V srednjem veku je bilo v Evropi glavno plačilno sredstvo zlato. Ker ga je primanjkovalo, so sre-dnjeveški’’ kemiki’’ – alkimisti pod vplivom gr-ških in arabskih dognanj o snovnih spremembah

Mag. Karmen Rajer Kanduč

2011 – Mednarodno leto kemije

iskali nesmrtnost in kamen modrosti, s katerim bi lahko katerokoli kovino pretvorili v zlato. Ari-stotlovim elementom (principom) so dodali še dva: živo srebro (kovnost) in žveplo (gorljivost). Kamna modrosti sicer niso nikoli odkrili, dani pa so bili temelji za razvoj anorganske kemije, saj je bilo pri iskanju kamna modrosti izvedenih veliko laboratorijskih poskusov, kjer so kot stranski pro-dukt nastale mnoge uporabne kemikalije. Odkrili so najmanj štiri nove elemente: antimon, arzen, bizmut in fosfor.

Z odkritjem Amerike je v Evropo pričelo pritekati zlato. Potrebe po iskanju kamna modrosti ni bilo več, evropski kemiki so se pričeli ukvarjati z od-krivanjem zdravil za zdravljenje bolezni tistega časa. To je obdobje jatrokemije, v katerem je bil najbolj znan kemik in kirurg Paracelzij (Philippus von Hohenheim, 1493 do 1541), ki se je ukvar-jal s sintezo in preučevanjem zdravilnih učinkov pri določenih boleznih. Bil je prvi Evropejec, ki je uporabil opij v medicinske namene. Seznamu elementov (principov) je dodal še enega – sol (topnost).

Robert Boyle (1627 do 1691) je v svojem delu Sceptical Chymist v temeljih revidiral Aristotlo-vo teorijo. Na osnovi eksperimentov je opredelil pojme kot so element, spojina, zmes. Pojem ele-ment je vezal na snov in ne na njene lastnosti. Izrednega pomena je tudi njegova ugotovitev o odvisnosti med prostornino in tlakom plina. Nje-gova dela so bila osnova za prvo, žal napačno te-orijo o kemijski reakciji, znano kot flogistonska teorija, s katero so kemiki skušali razložiti pojav oksidacije oziroma redukcje oksidov.

Antoine Laurent Lavoisier (1743 do 1794) je ovrgel flogistonsko teorijo in na osnovi mnogih kvantitativno izpeljanih eksperimentov, rezul-tate katerih je uskladil s teorijo, postavil temelj kemijske znanosti – zakon o ohranitvi mase (pri kemijski reakciji se celotna masa ne spre-mni). Sledilo je odkritje Josepha Prousta (1754 do 1826) o masnem razmerju – zakon o stalni sestavi (masno razmerje, v katerem se elementi spajajo, je vedno isto, neodvisno od načina, kako je reakcija izvedena), ki ga je nadgradil John Dal-ton (1766 do 1844) – zakon o mnogokratnem masnem razmerju (če se dva elementa spajata v več različnih spojin, so mase elementov v ce-loštevilčnem razmerju). 1808 je John Dalton s svojo atomsko teorijo (vse snovi so sestavljene iz majhnih delcev – atomov; uporabil je Demo-kritov izraz) vsem trem zgoraj naštetim zakonom postavil teoretično osnovo (Daltonova atom-ska teorija).

Gay-Lussac (1778 do 1850) je poleg fizikalnih za-konitosti plinskega agregatnega stanja prouče-val tudi kemijske reakcije med plini. Istega leta kot je Dalton postavil svojo atomsko teorijo je Gay-Lussac na osnovi eksperimentov objavil za-kon o prostorninskih odnosih pri kemijski reakciji, ki pa ga teoretično ni mogel razložiti.

To je uspelo italijanskemu fiziku Amadeu Avoga-dru (1776 do 1856), ki je v kemijo vpeljal pojem molekule (sestavljena iz dveh ali več atomov), kot najmanjšemu gradniku snovi v plinastem stanju. Postavil je hipotezo – enake prostor-nine plinov vsebujejo pri enakih pogojih enako število molekul (Avogadrova hipoteza). Sodobniki Avogadrove hipoteze niso sprejeli. Da ni potonila v pozabo, gre zasluga Stanislau Ca-nnizzaru (1826 do 1910). Poleg tega, da je do-kazal pravilnost Avogadrove hipoteze, je vpeljal pojma gram-atom in gram-mol (masa elementa ali spojine, ki številčno ustreza relativni atomski ali molekulski masi) iz katerih se je razvila osnov-na SI enota za množino snovi – MOL (množi-na snovi, ki vsebuje enako število delcev, kot je atomov v 12 gramih ogljika, izotopa C12. Točna številčna vrednost ni znana, trenutno priporočena vrednost Avogadrove konstante je NA = 6,022 14179(30) x 1023 mol-1 [2]).

Naj kratek pregled od začetka kemije do MOL-a, za-ključim z odlomkom iz pesmi Janeza Menarta [3]:

H2SO4(Janez Menart)

''Ko čas odšteva mi še zadnja letain pišem test o smislu svojih dni,izpolnim s križcem okence poetain s križci okenca še več stvari.A spet in spet zaskoči me vprašanje, ki pamet z nelagodjem mi vznemiri:zakaj so v šoli vsilili mi v znanjekup formul à la ha-dva-es-o-štiri?’’

‘’Učil sem se plus, krat hipotenuzo,in kje je kaj, in kdaj je kaj bilo, pa ptiče, rože – kar mi vsaj za muzo je kdaj, čeprav bolj rédko, prav prišlo. Kemija pa – z izjemo baterij …Še tam pa piše – kakor pri kateri- ‘’Pozor! Če pride ti v oči, izmij!’’, na pa ‘’Pozor na H2SO4!’’

……….

''Ne rečem, važno je vsenaokoliin pravi božji dar so vsi predmeti,a iz modrosti, ki uče jih v šoli,le bistveno res vredno je dojeti.Ko čas je mimo, šaro vso počistiin vse moči v izbrani cilj usmeriv to, kar te veseli, kar ti koristi,lahko pa to je H2SO4.’’

……………..

Viri: [1] Franc Lazarini, Jurij Brenčič, Splošna in anorganska kemija, DZS, Ljubljana, 1984.[2] http://sl.wikipedia.org/wiki/Avogadrova_ konstanta, 14. 2. 2011.[3] Janez Menart, Spomin,32, Mladinska knjiga Založba,d. d., Ljubljana, 2005.

Uvod

Optimizacija porabe pare je v proizvodnji ve-dno pomemben del pri zmanjševanju stroškov proizvodnje. Posebno so zanimive rešitve pri zagotavljanju enakomernega odvzema pare po-rabnikov. Z obvladovanjem enakomerne porabe pare se ponuja možnost izkoriščanja stalnega viška pare kot energetski vir, ki ga podjetje po-nuja navzven ali pa se stalni višek koristno upo-rabi za pogon lastnih dodatnih energetskih naprav.

Predstavitev problema

Veliko število porabnikov pare preko on-off parnih ventilov v proizvodni TiO2 povzroča nee-nakomerno porabo pare – pojavijo se parne ko-nice zaradi naključnih vklopov teh ventilov, kot jih zahteva tehnološki proces. Z vgradnjo aku-mulatorja pare se je izboljšala enakomernost odvzema pare, ukrep pa ne preprečuje občasno preseganje dovoljene meje odvzema pare. Aku-mulator pare po svoji naravi delovanja vhodne spremenljive razmere porabe pare na izhodu gladi do določene meje, ki so odvisne od tehnič-nih lastnosti akumulatorja. V primeru prevelikega sočasnega odpiranja parnih ventilov v procesu pa pride do prekoračitve porabe pare – parnih udarov, ki jih akumulator ne more izravnati.

Posledica so občasno presežene konice porabe, ki zahtevajo dodatni zagon parnega kotla in s tem dodatne stroške.

Ideja rešitve

Osnovna ideja enakomernejše porabe pare v proizvodnji je razvita na delu procesa v SKO, da se določene velike porabnike pare kontrolirano proži, tako da ne prihaja do istočasnih vklopov le-teh, oziroma se medsebojno čakajo, kolikor to dopušča tehnologija. Tako že na izvoru porabni-kov pare dosežemo boljše pogoje za delovanje akumulatorja.

Zato je razvita za proces SKO programska logi-ka, ki skrbi za razporejanje porabnikov pare po posameznih posodah tako, da hkrati ne pride do istočasne porabe pare po posodah, hkrati pa programska blokada ne moti programskih kora-kov izvajanja posameznih šarž procesa.

Opis rešitve

Slika 1: Slika procesa SKO A.

Posoda 38.08A na Procesni sliki SKO A je eden največjih porabnikov pare v času vklopa parnega ventila. Zraven posode je procesni gumb – spro-sti ventil. S pritiskom na gumb – blokada – se aktivira ustrezna programska logika, ki uravnava proženje parnega ventila 38.08A glede na stanje drugih posod 38.08B in 38.09.Programska logika za kontrolirano proženje par-nih ventilov deluje po principu, da v času vklo-pa porabe pare na eni izmed treh posod, osta-la parna ventila ostaneta blokirana in čakata, dokler se ne sprosti posoda oziroma zapre parni ventil na tej posodi. Ne posega se v izvajanje procesnih postopkov. Ko pride do procesne zah-teve za segrevanje pare, si program zapomni, na kateri posodi je prišlo do zahteve in hkrati pregleda, ali sta ostali posodi sproščeni. Če je ta pogoj izpolnjen, potem sproži segrevanje. Če je na primer v trenutku segrevanja posode 38.08A prišlo do zahtevka za segrevanje posode 38.08B, program zadrži segrevanje posode 38.08B in ostane v tem procesnem koraku, dokler se ne sprosti prva posoda. Če je prišla v naslednjem trenutku še zahteva za segrevanje posode 38.09, si program zapomni vrstni red zahteve in proži naslednjo posodo, takoj ko predhodna preneha s segrevanjem. Tako dosežemo, da se procesni koraki normalno izvajajo po vseh posodah, zadr-ži se samo čas izvajanja odprtja parnega ventila, glede na pogoje. Ker so ponavadi časi segreva-nja za posamezne posode relativno kratki, je v večini primerov tehnološko možno izpeljati za-mike s segrevanjem. Na ta način bistveno zmanj-šamo konice porabe pare, kar se je na primeru SKO pokazalo za primerno.

Mag. Dejan Ketiš

Kontrolirano proženje porabnikov pare po tehnoloških posodah 3808 a , 3808 b in 3809 na procesu sko

Slika 2: Programska logika.

Osnovno logiko razporejanja vklopov ureja programski blok FB 697, ki je bil razvit v ta namen (slika 2). Zahteve za vklop pare po posameznih posodah prihajajo iz procesnega programa, ki se normalno odvija po posameznih fazah. Pro-gramski blok FB697 bere zahteve iz posame-znega procesnega programa s povezavo, ki je izvedena na levi strani bloka. Izhod bloka FB697 na desni pa daje ustrezno komando za vklop parnega ventila.

Slika 3: Programski blok 1

Slika 3 predstavlja delček logičnega programa napisanega v LAD programski obliki.

Slika 4: Programski blok 2

Programski blok 2 (slika 4) je razvit za sočasno logično proženje petih posod. Logika lahko nad-zira istočasno do 5 porabnikov pare.

Slika 5: Krmiljenje ventila

Logika krmiljenja parnega ventila (slika 5) ne posega v logiko vodenja parnih ventilov, ki jih upravlja procesni program, temveč je bloka-da izvedena iz bloka za blokado na povezavo V-LOCK zakleni ventil. Logični program skrbi za zaklepanje ventila v ustreznem trenutku. S po-močjo procesna tipke – sprosti ventil – pa lahko operater sprosti parne ventile na teh posodah in s tem izključi logiko za kontroliran vklop.

Slika 6: Časovni diagram odpiranja parnih ventilov.

Časovni diagram odpiranja parnih ventilov pri-kazuje časovne zamike. Temni pravokotniki so čas odpiranja posameznih ventilov po posodah. Razvidno je, da se odpiranje ventilov za paro nikoli ne prekriva. S tem preprečimo sočasno odpiranje in s tem velike udare porabe pare v sistemu.

Zaključek

Naloga opisuje delček rešitve na procesu SKO, ki pripomore k enakomernejšemu odvzemu pare v proizvodnji na osnovi čakanja posameznih porabnikov pare med seboj. Za celovito ureditev enakomernejše porabe je potrebno izvesti štu-dijo in aplikacijo po vseh procesih proizvodnje. Prvi korak je ureditev usklajenosti porabe znotraj posameznega procesa, v drugi fazi pa še gleda-nje stanja porabnikov med posameznimi pro-cesi. Sistem za vodenje procesa PCS7 omogoča izvedbo ustrezne programske logike za celovito

razporeditev proženja parnih porabnikov, seve-da ob temeljiti študiji in uvedbi metod vodenja, ki rešujejo takšne probleme.

Zato je že bilo uvedeno sodelovanje z IJS Ljublja-na, Aplikativni in razvojni projekti za naročnike:

Po začetku veljavnosti uredbe REACH sta proi-zvodnja in uvoz snovi (snov kot taka ali v priprav-kih) v količinah 1 tone ali več/leto na proizvajalca oziroma uvoznika mogoča le, če je snov registri-rana pri Evropski agenciji za kemikalije (ECHA, v nadaljevanju Agencija).

Registracija Registracija zahteva od proizvajalcev in uvozni-kov snovi (v količinah od 1 tone ali več na leto na podjetje), da pridobijo zahtevane podatke o snoveh, ki so določeni v prilogah uredbe REACH in jih predložijo Agenciji v rokih, ki so določeni. Ti podatki omogočajo varno uporabo snovi ter pri-pravo ukrepov za zmanjševanje tveganja. Zahte-va po podatkih je odvisna od količine proizvede-ne ali uvožene snovi (skupine: 1–10 ton, 10–100 ton, 100–1000 ton in nad 1000 ton). Roki za registracijo (se nanašajo na proizvajalca ali uvoznika na leto): > 1000 ton 30. 11. 2010 > 100 ton N R50-53 30. 11. 2010 > 1 tona CMR 30. 11. 2010 100 - 1000 ton 30. 11. 2010–31. 5. 2013 1–10 ton in 10–100 ton 31. 5. 2018 Proizvajalci in uvozniki snovi morajo zbrati infor-macije o vplivih snovi na okolje in zdravje, oceni-ti tveganja, ki izhajajo iz uporab njihovih snovi, in zagotoviti, da so tveganja ustrezno nadzorova-na. Da bi to lahko zagotovili, morajo proizvajalci in uvozniki predložiti tehnično dokumentacijo (za snovi v količini od 1 tone ali več na leto) in poleg tega poročilo o kemijski varnosti (za snovi v količinah od 10 ton ali več na leto). Tehnična dokumentacija vsebuje informacije o lastnostih in razvrstitvi snovi in o uporabah ter smernicah za varno uporabo. Informacije, po-trebne za določanje lastnosti snovi, se razlikujejo glede na količino proizvedene ali uvožene snovi. Večja količina snovi zahteva več informacij. RE-ACH predvideva tudi souporabo podatkov med zavezanci za registracijo z namenom zbiranja potrebnih informacij.

- sekvenciranje šarž v procesu pranja gela, 2003,- algoritem za glajenje porabe pare v Cinkarni, 2005,- tečaj uporabe programskega paketa za optimizacijo LEK tuner, 2007.

Vsako podjetje je moralo po prejemu številke predložitve od Evropske agencije za kemikalije plačati pristojbino za registracijo. Registracija je bila zaključena, ko je Agencija prejela pristojbino za registracijo. Nato so registracijskemu zavezan-cu poslali številko registracije. Forum za izmenjavo informacij o snoveh (SIEF) se je oblikoval za vsako predregistrirano snov z enako identiteto po 1. januarju 2009. Udeležen-ci v SIEF so bili vsi predregistracijski zavezanci (potencialni zavezanci, (zgodnji) zavezanci in imetniki podatkov. SIEF nima predpisane pravne oblike, temveč je forum za izmenjavo podatkov o določeni snovi. Člani SIEF so morali imenovati glavnega registracijskega zavezanca. Člani si iz-menjujejo in vrednotijo podatke ter pripravljajo skupne dele registracije (skupna predložitev). Fo-rumi bodo delovali do 1. junija 2018. Evalvacija Evalvacija je element, ki vključuje evalvacijo regi-stracijskega dosjeja in evalvacijo snovi. Agencija preverja skladnost dosjeja z zahtevami po po-datkih, ki izhajajo iz uredbe. Prav tako ocenjuje predloge strategij za testiranja. Evalvacijo snovi (natančnejši vsebinski pregled) s prioritetnega seznama so izvedle posamezne države članice, medtem ko je industrija tista, ki pripravlja ana-lizo kemijske varnosti. S tem se je odgovornost za oceno tveganja snovi prenesla z držav članic (obstoječi sistem) na industrijo. Avtorizacija Avtorizacija je postopek znotraj REACH-a, katere-ga predmet so snovi, ki predstavljajo zelo veliko zaskrbljenost (npr. PBT-obstojne, bioakumulativ-ne, strupene snovi) in zaradi tega potrebujejo po-seben nadzor. Pri snoveh za avtorizacijo ni količin-ske omejitve. Avtorizacijo so lahko pridobili tako proizvajalci, uvozniki kot tudi nadaljnji uporabni-ki, ki so morali pri tem tudi analizirati možnosti ali so bile na voljo ustrezne varnejše alternativne snovi ali tehnologije. V primeru, da so bile le-te na voljo in tehnično ter ekonomsko izvedljive, je bilo potrebno pripraviti načrt substitucije, drugače pa je bilo potrebno zagotoviti informacijo glede ak-tivnosti na področju razvoja in raziskav z name-

Lidija Seničar

REACH

nom pridobitve varnejših alternativ. Pomemben cilj avtorizacije je, da se vse snovi postopno za-menjajo z varnejšimi alternativami. Omejitve Omejitev je zasnovana kot “varovalna mreža” za upravljanje tveganj, ki jih drugi postopki REACH-a ne obravnavajo. Uredba REACH-a predvideva postopek omejevanja za upravljanje proizvo-dnje, dajanja na trg ali uporabo določenih snovi na ozemlju EU, če te snovi (snov kot taka, v pri-pravku ali v izdelku) predstavljajo nesprejemljivo tveganje za zdravje ljudi ali okolje. Omejitve sno-vi lahko veljajo za vse uporabe ali samo za dolo-čene uporabe in ni količinskega praga. Obveščanje v dobavni verigi REACH predvideva obveščanje v dobavni verigi v dveh smereh, in sicer obveščanje po dobavni verigi navzdol (dobavitelj strankam) in obvešča-nje po dobavni verigi navzgor (stranke dobavi-teljem). Obveščanje po dobavni verigi navzdol

REACH zahteva, da proizvajalci in uvozniki snovi kot takih, ali v pripravkih, obveščajo o tem, kako je njihovo snov mogoče uporabljati varno za lju-di in okolje. Glavni instrument za takšno obveščanje po do-bavni verigi navzdol je varnostni list. Proizvajalec, uvoznik ali nadaljnji uporabnik, pripravi varno-stni list v skladu s podobnim načelom, veljavnim pred začetkom veljavnosti REACH-a. Glavna raz-lika je v tem, da ima varnostni list, če je potreben, tudi prilogo, ki vključuje scenarije izpostavljeno-sti, v katerih so določeni pogoji, pod katerimi je snov ali pripravek mogoče uporabljati varno. Obveščanje po dobavni verigi navzgor (stranke dobaviteljem)

Obveščanje po dobavni verigi navzgor s strani akterja vključuje sporočanje novih razpoložljivih informacij o nevarnih lastnostih in informacij, ki lahko pod vprašaj postavijo primernost ukrepov za upravljanje tveganj, ki jih priporoča dobavitelj. Splošna obveznost distributerjev je posredova-nje prejetih informacij naslednjemu akterju v do-bavni verigi. Nadaljnji uporabniki imajo pravico, da svojo uporabo sporočijo dobavitelju, pri tem pa zagotovijo zadostne informacije za pripravo scenarija izpostavljenosti. Obveščanje po dobavni verigi navzgor bo imelo pomembno vlogo, ko bo registracijski zavezanec pripravil poročilo o kemijski varnosti, vključno s scenarijem izpostavljenosti, če je to potrebno, in sicer kot del registracijske dokumentacije.

Ocena kemijske varnosti (OKV) Namen OKV je oceniti tveganja, ki izhajajo iz pro-izvodnje in/ali uporabe snovi, in zagotoviti, da so tveganja ustrezno nadzorovana. OKV mora izve-sti registracijski zavezanec za snovi, ki so proizve-dene ali uvožene v količini od 10 ton na proizva-jalca ali uvoznika na leto, ter nadaljnji uporabnik, če uporabe ni uredil njihov dobavitelj. OKV vključuje naslednje: oceno nevarnosti za zdravje ljudi, oceno nevarnosti fizikalno-kemij-skih lastnosti, oceno nevarnosti za okolje in oce-no obstojnosti, bioakumulativni, strupeni (PBT) ter zelo obstojni, zelo bioakumulativni (vPvB) (ali snovi, ki vzbujajo podobno skrb). Če snov izpolnjuje kriterije za razvrstitev kot ne-varna snov, ali če izpolnjuje kriterije PBT/vPvB OKV vključuje tudi oceno izpostavljenosti za vse identificirane uporabe snovi in nadaljnje korake življenjskega kroga, vključno z izdelavo scenarija izpostavljenosti. Zadnja faza OKV je opredelitev tveganj. Rezultat OKV bodo scenariji izpostavljenosti s pogoji delovanja in ukrepi za upravljanje tvega-nja za ustrezen nadzor tveganja. Poročilo o kemijski varnosti (PKV) PKV je del registracijske dokumentacije, ki vsebu-je rezultate OKV. Scenarij izpostavljenosti Scenarije izpostavljenosti je treba pripraviti, če je snov proizvedena ali uvožena v količinah 10 ton ali več na proizvajalca ali uvoznika na leto in raz-vrščena kot nevarna ali kot PBT/vPvB. Scenarij izpostavljenosti je nabor pogojev, ki opisujejo, kako se snov (kot taka, v pripravku ali izdelku) proizvede ali uporablja med njenim ži-vljenjskim krogom in kako proizvajalec, uvoznik ali nadaljnji uporabnik nadzoruje ali priporoča nadzor izpostavljenosti ljudi in okolja. Scenarije izpostavljenosti je treba vključiti v po-ročilo o kemijski varnosti (PKV) in jih sporočiti nadaljnjim uporabnikom v obliki prilog k varno-stnim listom. Scenariji izpostavljenosti so tudi orodje za sporo-čanje obratovalnih pogojev uporabe in pogojev upravljanja tveganj uporabe po dobavni verigi, saj so zadevni scenariji izpostavljenosti priloženi varnostnim listom, ki so posredovani nadaljnjim uporabnikom in distributerjem.

Smernice Reach , pomembne za uredbo CLP

Evalvacija fizikalnih nevarnosti in nevarnosti za zdravje ter okolje so pomemben del registra-cijskega postopka REACH-a, dodatne koristne informacije pa lahko najdemo v različnih smer-nicah, ki pomagajo razumeti in evalvirati ne-varnosti določene snovi ali zmesi. Smernice za zahteve po informacijah in oceno kemijske var-nosti svetujejo, kako izvajati nekatere korake, ki so po splošni oceni nevarnosti v skladu z uredbo REACH-a in razvrščanju, tj. kje najti razpoložljive informacije, kako oceniti zbrane podatke ali kako uporabljati informacije, ki ne izhajajo iz testov. Za razumevanje in uporabo teh nasvetov je potreb-no strokovno znanje. Dokument je sestavljen iz več delov ( A–G ). Del B vsebuje jedrnate smer-nice za oceno nevarnosti. Te vključujejo zahteve za informacije o intrinzinčnih lastnostih snovi v skladu z uredbo REACH-a, vključno z zbiranjem informacij, netestne pristope in tako imenovane integrirane testne strategije za pridobitev ustre-znih informacij za vsako nevarnost.

UvodTitanov dioksid je najbolj razširjen bel pigment. Pretežno se uporablja pri proizvodnji barv in la-kov, plastike in papirja. Njegova poraba je eno od meril družbene blaginje in znaša na letnem nivo-ju na prebivalca v Nemčiji in ZDA 4 kg, v Sloveniji 3 kg, na Kitajskem pa le 0,4 kg [4].Prispevek je skrajšana verzija seminarske na-loge z istim naslovom [7] in obravnava možne alternative obstoječim načinom proizvodnje pigmentnega titanovega dioksida. Kot alternati-ven način je sprejemljiv tisti:

pri katerem je izkoristek primerljiv z do-•bljenim po obstoječih načinih,ki ima kot rezultat produkt ustrezne ka-•kovosti (čistost),ki manj obremenjuje okolje (emisije v •vodo, zrak, tla),ki je energetsko ugoden. •

Nezaželene sestavine v rudi, kot sta cirkonij in monazit, znižujejo vrednost pigmenta. Pri upora-bi rud z visokimi koncentracijami lantanidov, ak-tinidov in drugih težkih kovin pri predelavi v TiO2 nastanejo nevarni odpadki. Lantanidi in aktinidi povzročajo tudi operativne probleme, zlasti pri kloridnem postopku, saj porabljajo klor. Posledi-ca zaostrene okoljske zakonodaje so visoki stro-ški obdelave in odlaganja odpadkov.

Za razvrščanje in označevanje so pomembna naslednja poglavja :

smernice za zbiranje razpoložljivih in--formacij;evalvacija informacij;-podrobnejše smernice za pristope brez -testiranj;informacije o načinu izpeljave ustreznih -informacij za razvrstitev in označitev snovi. (smernice, specifične za nevar-nost) indoločitev okvira za uporabo scenari--jev izpostavljenosti v okviru poročila o kemijski varnosti in razširjenega varno-stnega lista.

Konvencionalni postopki za izboljšanje titanono-snih rud so:

fizikalni procesi: gravitacijska, magne-•tna in električna separacija; odstranitev magnetita, monazita, cirkonija in druge silicijeve jalovine;kemijski procesi: kislinsko luženje z •nastankom TiO2-žlindre (visokotempe-raturna redukcija), pri kateri pretežno odstranimo železo.

Vendar vsi ti procesi zahtevajo relativno čisto rudo. Če bi uporabili rude z nizko vsebnostjo TiO2 in višjo radioaktivnostjo, pa učinek ne bi bil zadosten, saj bi bila vsebnost kritičnih nečistoč, kot so Cr2O3, V2O5, Nb2O5, ki znižujejo pigmentne lastnosti, in CaO ter SiO2, ki povzročata operativ-ne težave, previsoka v končnih produktih. Topne primesi v TiO2-fazah (Fe, Nb, U, Th, Ce) ostanejo v surovini in končajo v odpadnem toku proizvo-dnje. Po vsebnosti TiO2 obogateno rudo dobimo s procesom pridelave titanove žlindre, za katere-ga potrebujemo veliko energije in proizvedemo veliko toplogrednih plinov. Glede na tako ener-getsko potraten in okoljsko obremenjujoč način proizvodnje titanovega dioksida bi alternativni način rešil marsikatero težavo.

Mateja Močnik Ivec

Iskanje alternativnega načina proizvodnje pigmentnega titanovega dioksida

Načini pridobivanja TiO2

V svetu sta uveljavljena dva postopka pridobiva-nja pigmentnega titanovega dioksida, sulfatni in kloridni. Pri sulfatnem postopku (uporablja se tudi v Cin-karni Celje) se razklopi ruda s koncentrirano žve-plovo (VI) kislino. Nastalo suspenzijo je potrebno očistiti, iz nje oboriti hidratni titanov dioksid, ga očistiti in s kalcinacijo pretvoriti v titanov dioksid, ki s postopki končne predelave pridobi potrebne pigmentne lastnosti.

Ob starejšem sulfatnem postopku poteka proi-zvodnja pigmentnega titanovega dioksida tudi po kloridnem postopku. Osnovna surovina pri kloridnem postopku je mineral rutil ali pa obo-gatena ruda, ki vsebuje več kot w = 90 % TiO2. Primerna rudna mešanica, pomešana s koksom, reagira s klorom v reaktorju pri približno T = 900 °C. Reakcija je eksotermna in vodi do nastanka titanovega tetraklorida in kloridov drugih prime-si v rudi. Pare TiCl4 se s kondenzacijo pretvorijo v tekočo fazo. Sledita še frakcionirna destilacija in oksidacija, pri kateri čisti TiCl4 reagira s kisikom do nastanka pigmentnega TiO2. Visoka tempera-tura med oksidacijo zagotavlja, da nastaja samo rutilna kristalna oblika TiO2. [5] Površinska obde-lava je tako kot pri sulfatnem postopku potrebna za izboljšanje pigmentnih lastnosti. Ključne faze obeh postopkov so prikazane na sliki 1.

Slika 1: Poenostavljen prikaz ključnih faz pri proi-zvodnji pigmentnega titanovega dioksida po sulfa-tnem in kloridnem postopku [5]

Iskanje alternativne metodeLiteraturna poizvedba pokaže, da so razen uve-ljavljenih, sulfatnega in kloridnega postopka, razviti tudi nekateri drugi načini:

praženje ilmenita s sodo: na ta način se •zmanjša količina toplogrednih plinov zaradi manjše porabe ogljika,oksidativne alkalijske tehnike praženja, •kombinacija praženja in selektivnega •luženja.

Prva dva načina se nista uveljavila v praksi zaradi nezadostnega doseganja izkoristka pridobljene-ga TiO2 in slabe odstranitve železa v prvem ter nezadostnega očiščenja lantanidov in aktinidov v drugem primeru. Tako je tretji primer, ki je opi-san v naslednjem poglavju toliko bolj obetajoč, saj teh pomanjkljivosti naj ne bi bilo. S tem po-stopkom bi naj izboljšali procese za separacijo naslednjih nečistoč iz titano-železovih depozitov (titanonosna ruda):

nelantanidov (Fe, Ca, Si, V in Cr),•prelantanidov (Zr, Nb),•lantanidov (Ce, Nd),•aktinidov (U, Th).•

Metodo, ki jo v nadaljevanju poimenujemo z izrazom alternativna metoda, sta razvila Vilas Tathavadkar in Animesh Jha iz Univerze v Leedsu [1].Osnovni princip (slika 2) je oksidativno praženje začetne polnitve, ki vsebuje razen titanonosne rude eno ali več alkalijskih soli in vsaj eno suro-vino z Al2O3 ali s CaO. Pri tem nastane pražena masa, iz katere se pridobi TiO2 z izluževanjem.

Slika 2: Shematski prikaz alternativnega načina pridobivanja pigmentnega titanovega dioksida

Praženje v prisotnosti surovin z Al2O3 oz. CaO pri-pomore k učinkovitejšem izkoristku TiO2 iz rude in k uspešnejši odstranitvi železovih oksidov, iz rešetke TiO2 pa se da odstraniti cirkonij, monazit in lantanide ter aktinide. Dodana vrednost postopka je v možnosti upora-be stranskih produktov (izločenih kovin) in s tem zmanjšanja količine odpadkov ter ponovne upo-rabe uporabljenih alkalijskih soli, s čimer zmanj-šamo potrebo po svežih surovinah na osnovi Al2O3 in CaO. Osnovne surovine so ruda (ilmenit, anatas, pe-rovskit) in alkalijske soli (Na2CO3, K2CO3, Na2SO4, K2SO4, NaOH, NaHSO4, KHSO4, KHCO3, NaHCO3 in KOH), izmed katerih sta zaželena natrijev karbo-nat in/ali kalijev karbonat.

Slika 2: Shematski prikaz alternativnega načina pridobivanja pigmentnega titanovega dioksida

Praženje v prisotnosti surovin z Al2O3 oz. CaO pripomore k učinkovitejšem izkoristku TiO2 iz rude in k uspešnejši odstranitvi železovih oksidov, iz rešetke TiO2 pa se da odstraniti cirkonij, monazit in lantanide ter aktinide.

Dodana vrednost postopka je v možnosti uporabe stranskih produktov (izločenih kovin) in s tem zmanjšanja količine odpadkov ter ponovne uporabe uporabljenih alkalijskih soli, s čimer zmanjšamo potrebo po svežih surovinah na osnovi Al2O3 in CaO.

Osnovne surovine so ruda (ilmenit, anatas, perovskit) in alkalijske soli (Na2CO3, K2CO3, Na2SO4, K2SO4, NaOH, NaHSO4, KHSO4, KHCO3, NaHCO3 in KOH), izmed katerih sta zaželena natrijev karbonat in/ali kalijev karbonat.

mešanje surovin

R2 (prepihovanje s CO2)

praženje z zrakom (950 °C, 120 min)

stranski produkti: Fe2O3, Nb2O5

luženje z vročo vodo (80 °C, 40 min)

dodatek amonijevih soli

filtracija lužnica fina oborina

R1

luženje s HCl (70 °C, 10 min)

trden ostanek

R3 čiščenje trdnega ostanka (pranje s ŠK, nato z vodo)

luženje z vročo vodo (80 °C, 40 min)

sušenje

produkt = sintetični rutil (> 95 %)

stranski produkti: ZrO2, Nb2O5, (Th,U)O2

lužnica oborina

ponovna pridobitev kisline HCl

Homogeno mešanje ilmenitne rude z bazičnim karbonatom, aluminijevim oksidom in kalcije-vim oksidom

Pred praženjem je potrebno osnovne surovine homogeno zmešati. Osnovna polnitev vsebuje rudo (w = 100 %), Na2CO3, Al2O3 (w = 20 %) in CaO (w = 3 %).

Praženje osnovne polnitve z zrakom

Homogena mešanica se vodi v kalcinacijsko peč, v kateri med praženjem z zrakom pri T = 950 °C in t = 120 min nastane (želeni) natrijev titanat. Izstopni plin CO2 uporabimo za prepihovanje kasnejše faze (povratka R2), zato CO2 ne gre v ozračje!Osnovna enačba praženja, povzeta po [2]:2FeTiO3 + 3Na2CO3 + ½ O2 = 2Na2TiO3 + Na2Fe2O4 + 3CO2 ΔrH = –1593,5 kJ/mol (3.1)

Luženje pražene mase z vročo vodo

Luženje pražene mase poteka z vročo vodo pri temperaturi T = 80 °C v trajanju t = 40 min. Obo-rina natrijevega titanata je v vodi praktično ne-topna, zato z luženjem z vodo ostane v trdnem ostanku, ki ga od lužnice odločimo s filtracijo. Fina oborina, ki je ostala neraztopljena v vmesnih fazah, vsebuje delce nezreagirane rude in med luženjem in pranjem nastale hidrokside Fe, Al, Nb, U, Th in redke zemeljske elemente (REE). Od-stranimo jo s filtracijo in uporabimo za ponovno pridobivanje kovinskih sestavin (povratek R1).Skozi lužnico prepihujemo CO2 in/ali organske kisline, pri čemer pridobimo nazaj alkalijske soli, Al2O3, železove okside in hidrokside ter ostale ko-vinske sestavine in jih ponovno uporabimo kot dodatek za praženje (povratek R2), zaradi česar rabimo manj svežih surovin.

Luženje trdnega ostanka

Pri luženju z vodo nastali trden ostanek nadalje lužimo s HCl pri temperaturi T = 70 °C v trajanju, t = 10 min. Nastalo lužnico prefiltriramo, trden ostanek pa operemo s šibko kislino (ŠK) in vodo v več korakih, da odstranimo nečistoče. Nato ga posušimo v peči. Nastala lužnica (povratek R3) vsebuje kislinotopne Nb, U, Zr in REE-soli. Iz nje lahko ponovno pridobimo kislino in stranske produkte, kot so ZrO2, Nb2O5 in (Th,U)O2.

Praženje trdnega ostanka z NaHSO4

S praženjem trdnega ostanka, ki smo ga pred-hodno lužili s HCl, dobimo trdno praženo maso. Praženje poteka v kalcinacijski peči ob dodatku NaHSO4 (v masnem razmerju 1 : 1) z zrakom pri temperaturi T = 300 °C in v trajanju, t = 1 h.

Luženje pražene mase z vročo vodo

Iz pražene mase izlužimo z vročo vodo pri tempe-raturi T = 80 °C in v trajanju t = 30 min še zadnje nečistoče. Nastalo lužnico prefiltriramo. Trden ostanek, ki je v bistvu produkt, izmenično lužimo in peremo, dokler pH vrednost lužnice ne pade na pH = 7. Sklop osnovnih naprav je podoben kot pri predhodnih luženjih, torej ga sestavljata reakcijska posoda in filtrirna naprava.Sušenje trdnega produkta v pečiZ luženjem pridobljeni in s pranjem nevtralizi-rani trden produkt je potrebno posušiti v sušilni peči. Končen posušeni produkt (sintetični rutil) ima čistočo boljšo od w = 95 %, saj so vsebnosti preostalih ključnih oksidov bistveno zmanjšane. Produkt vsebuje manj kot w = 2 % Fe2O3, manj kot w = 0,5 % Al2O3 in manj kot w = 0,1 % SiO2. Končna obdelava produktaČeprav opisani patent [1] tega ne omenja, lahko nastali pigmentni TiO2 z ustreznimi površinskimi obdelavami izboljšamo glede pigmentnih la-stnosti, odvisno od namena uporabe (vremen-ska obstojnost, pokrivnost ...). Predpostavimo, da je ta del proizvodnje podoben že uveljavljenemu pri sulfatnem načinu, ki zajema mletje kalcinata, kemično obdelavo in mikronizacijo (fino mletje). Podobno velja za pakiranje in skladiščenje pro-dukta.

Primerjava učinkov alternativnega in komercialnega postopka

Primerjava kvalitete nastalih produktov, doblje-nih s komercialnim in alternativnim načinom

Iz podatkov o čistosti produkta, dobljenega po alternativnem načinu, je razvidno, da je 95 % nastalega TiO2 rutilne oblike, od preostalih oksi-dov pa so navedeni w(Al2O3) < 0,5 %, w(SiO2) < 0,1 % in w(Fe2O3) < 2 %. V primerjavi s kalcini-ranim produktom (neobdelanim pigmentom) iz proizvodnje po sulfatnem postopku tako nastali produkt ne dosega primerljive čistosti, saj so v kalciniranem produktu (približna ocena glede na proizvodnjo v Cinkarni) vsebnosti tukaj omenja-nih spojin naslednje: w(Al2O3) < 0,24 %, w(SiO2) < 0,04 % in w(Fe2O3) < 0,0015 %. Nizka vsebnost Fe2O3 je bistvenega pomena. Očitno je z alter-nativnim načinom pridobljen pigmentni titanov dioksid slabše čistoče kot produkt pridobljen po sulfatnem postopku.

Primerjava odpadkov, nastalih pri komercialnih in alternativni proizvodnji pigmentnega TiO2

Pri komercialnem načinu pridobivanja pigmen-tnega titanovega dioksida lahko z uporabo naj-boljših razpoložljivih tehnik (BAT) znižamo koli-čine nastalih odpadkov in emisij, ne moremo pa jih odpraviti (tabela 1). Z alternativnim načinom lahko pod določenimi pogoji proizvedemo pi-gmentni titanov dioksid ne da bi obremenjevali okolje (tabela 2).

Primerjava stroškov

Da bi lahko primerjali stroškovni vidik dveh raz-ličnih proizvodenj, je potrebno upoštevati stro-ške postavitve obratov, njihovega vzdrževanja, stroške surovin in energije, dela in nenazadnje ekološko obremenitev. Slednja je lahko zelo ve-lika stroškovna postavka, ki poleg plačila ekolo-ških taks vključuje še vlaganja v čistilne naprave za vodo in zrak ter v obratovanje odlagališč.Primerjava je narejena na osnovi poznanih in-formacij, kje in kako poteka proizvodnja po sul-fatnem postopku in kje in kako bi naj potekala proizvodnja po alternativnem postopku. V obeh primerih potrebujemo skladišče za surovine, mlin za mletje rude, transportne sisteme. Ravno tako potrebujemo enake postopke in naprave za pakiranje in skladiščenje produktov.

Primerjava tako zajema bistvene razlike v posta-vitvi osnovne proizvodne linije.Pri sulfatnem postopku rabimo (vsaj) eno kalci-nacijsko peč (večja-daljša, z več conami), pri al-ternativnem dve in še dve sušilni peči. Perry [6] podaja osnovne cene rotacijskih peči, iz katerih je razvidno, da je cena večje (3,6 m x 99 m) štiri-kratnik cene manjše (2,4 m x 42 m). Tako so stro-ški za peči pri obeh postopkih približno enaki. Pri sulfatnem postopku so različne naprave za či-ščenje suspenzij (usedalniki, bistrilniki in 2 ločeni postavitvi filtracije), pri alternativnem poteka či-ščenje na treh ločenih filtrirnih napravah. Poseb-nost sulfatnega postopka so hidrolizerji (reak-torske posode), ki so kompleksnejše naprave od tistih za luženje, uporabljenih pri alternativnem postopku. Razen osnovne proizvodne linije so pri postavi-tvi obrata za proizvodnjo titanovega dioksida po

Tabela 1: Emisijske mejne vrednosti za sulfatni postopek pridobivanja pigmentnega TiO2. Podatki so dobljeni iz analize Evropske komisije [3].

Opombi: - vsebnosti, podane v mg/m3 veljajo pri standardnih pogojih (T, p), - masna razmerja kg/t so podana kot vsebnosti v kg na tono produkta TiO2.

Tabela 2: Primerjava alternativnega načina s proizvodnjo po sulfatnem postopku.

Emisije Direktiva 92/112/EEC Zgornja meja po BAT

Spodnja meja po BAT

Skupni sulfat v vodi 800 kg/t 550 kg/t 100 kg/tSuspendirane snovi v vodi 40 kg/t 1 kg/tVsebnost železa v vodi 125 kg/t 0,3 kg/tŽivo srebro v vodi 0,001 5 kg/t 3,2 · 10–7 kg/tKadmij v vodi 0,002 kg/t 1. 10-6 kg/tPrah iz glavnih virov 50 mg/m3 Prah iz drugih virov 150 mg/m3 Prah – skupni 0,45 kg/t 0,004 kg/tPrah v zraku – stopnja emisije 20 mg/m3 <5 mg/m3 SO2 v zrak 10 kg/t 6 kg/t 1 kg/tSO2 v zrak iz obrata za koncen-triranje odpadne kisline

500 mg/m3

H2S v zrak 0,05 kg/t 0,003 kg/tTrdni odpadki Izogniti se, zmanjšati

Odpadek oziroma emisija Sulfatni postopek Alternativni postopek

zrak

Prah da daSOx da neH2S da neCO2 da, a se lahko zajema da, a se zajema in porablja

voda sulfati oz. SO4 total da ne

suspendirane snovi da morda

tla

trdni odpadki da (mokro ali suho odla-ganje)

ne (ni potrebna deponija)

sulfatnem postopku potrebni tudi spremljajoči obrati. Zaradi velike potrebe po koncentrirani žveplovi (VI) kislini je smiselna umestitev obra-ta za proizvodnjo le-te v bližino obrata za proi-zvodnjo TiO2. Proizvodnja je velik porabnik vode, zato je postavljen spremljajoč obrat priprave vode, kjer zajeto vodo iz zunanjega vodotoka ustrezno pripravijo (filtrirana, demineralizirana, deionizirana voda). V obratu nevtralizacije se pretežno kisle suspenzije nevtralizirajo do ustre-zne vrednosti pH, primerno očiščen bistri filtrat se spušča v zunanji vodotok, gošča se odlaga na za to pripravljeni deponiji. Količino odloženih odpadkov je moč zmanjšati, če se zaradi visoke vsebnosti sulfatnih ionov odpadne vode upora-bijo za proizvodnjo mavca. Obrat za proizvodnjo titanovega dioksida po alternativnem postopku ne potrebuje tovrstnih spremljajočih obratov. Zato je celokupna investicija manjša.Možnost popolne zamenjave dražje žlindre za cenejši ilmenit bi skoraj prepolovila stroške za rudo, saj sta (trenutno) okvirni ceni ilmenita, ki vsebuje 52 % TiO2, 140 €/t, in žlindre z vsebnostjo 75 %TiO2 315 €/t, torej stane 1t TiO2 iz ilmenita 270 € in iz žlindre 420 €. Obrat za alternativni postopek ima veliko pred-nosti pred t. i. sulfatnim obratom, ker vsebuje dosti manj različnih procesov in s tem tudi na-prav, kar zmanjša število različnih tehnologij in obseg vzdrževanja, v skladišču je lahko manjše število rezervnih delov, ker se enaki deli lahko uporabijo za več naprav, potrebnih je manj spe-cialnih znanj, zatorej lahko tudi manj strokovnja-kov vodi procese in vzdržuje naprave.

ZAKLJUČEK

S pregledom razpoložljive (dostopne) literature smo poiskali možne načine proizvodnje titano-vega dioksida, ki:• omogočauporabocenejšihsurovin (ekonomski vidik), • manjobremenjujeokolje (ekološki vidik),• predvidevauporabomanjrazličnih tehnoloških operacij (tehnološko- ekonomski vidik).Ključne potencialne prednosti alternativnega pred obema konvencionalnima načinoma proi-zvajanja pigmentnega titanovega dioksida so:• možnostuporabemanjbogateinstem cenejše titanonosne rude,• zmanjšanjekoličineodpadkov,• možnostizrabeinprodajestranskih produktov.Prednost se lahko obrne v minus v primeru, da se možnost proizvodnje in trženja stranskih pro-duktov ne izkoristi. V takem primeru bi bil delež jalovine velik in posledično bi količina odpadkov in z njimi povezanih stroškov naredili metodo nekonkurenčno.

Ker je metoda še nepreverjena, bi bilo ob presoji smiselnosti nadaljnjih raziskav v to smer potreb-no:• naredititržnoraziskavoomožnostih prodaje stranskih produktov,• izdelatipodrobnostroškovnobilanco proizvodnje in oceno investicije,• preveritimožnostlaboratorijskegain kasneje tudi polindustrijskega testiranja.Alternativni način proizvodnje pigmentnega titanovega dioksida ima potencial, ki bi ga bilo smotrno podrobneje raziskati. Nadaljnje razvoj-no delo bi lahko pokazalo dejansko vrednost v industrijskem okolju in na trgu.

REFERENCE IN VIRI

[1] Jha, A.; Tathavadkar, V. D. Process for the recovery of titanium dioxide from titanium- containing compositions (WO/2005/028369). [2] Lahiri, A.; Jha, A, Kinetics and Reaction Mechanism of Soda Ash Roasting of Ilmenite Ore for the Extraction of Titanium Dioxide, Metallurgical and materials transactions B 38B, 939 (2007).[3] European Commission Environmental Report. http://ec.europa.eu/environment/ waste/pdf/tio2_simplification_report_iss3. pdf (dostop septembra 2009).[4] Vengust, J. Trajnostni razvoj: biser iz neizčrpne zakladnice prazne retorike UN?, Modra stran, 86, 3 (2009).[5] Titanium Dioxide Manufacturing Processes, Millennium Inorganic Chemicals. http:// www.millenniumchem.com/ (dostop septembra 2009).[6] Perry, R. H.; Green, D. (ed.) Perry's Chemical Engineers' Handbook, Sixth edition, McGraw-Hill, Singapore, 1989, str. 20–38.[7] Močnik Ivec, M. Iskanje alternativnega načina proizvodnje pigmentnega titanovega dioksida, MPŠ IJS, Ljubljana, februar 2010.

V sestavku bom poskušal predstaviti osnove lo-gike, njen zgodovinski razvoj, racionalnost čiste-ga uma, aksiomske sisteme in logične napake ter zmote. Že Aristotel se je zavedal zavezanosti su-bjekta jeziku. Morda pa je mislec Wittgenstein to najlepše ponazoril z mislijo, da subjekt ni bitje za sebe, temveč le pogoj obstoja sveta in smiselno-sti jezika. To izraža tudi njegova misel iz naslova našega sestavka – “Meje mojega jezika pomenijo meje mojega sveta” [2].

V širšem pomenu je logika znanost o oblikah racionalnega jezika in splošna metoda racional-nega spoznanja, v ožjem pa je znanost o načelih medsebojnega izpeljevanja stavkov (propozicij). To izpeljevanje imenujemo sklepanje, ki ga izpe-ljujemo iz premis (predpostavk). V ožjem pome-nu je logika torej teorija argumentacije. Zaradi svojih značilnosti je pomembna oziroma temelj-na tako rekoč na vseh področjih, s katerimi se ukvarja človek od znanosti pa tja do umetnosti; konkretno v posameznih podjetjih, je tako nujna pri pisanju različnih razikovalnih nalog, razprav, poročil idr. Izrazna sredstva, ki jih uporablja lo-gika so seveda stavki in pravilno razmerje med njimi. Drugega načina zaenkrat človeški um ne pozna.

Tu navajam naslednji primer, ki velja za enega temeljnih pri razlagi osnov logike.

Vsak določen opis predpostavlja obstoj tega, kar opisujemo in njegovo edinstvenost. Ta dva po-Ta dva po-goja se morata najti v slehernem stavku, ki nekaj trdi o opisanem. Pomena opisne fraze zato ne moremo dati neodvisno od stavkov, kjer nasto-pajo. V logiki poznamo dva tipa opisnih stavkov, eksistenčni stavek in običajno prediciranje neče-sa opisanemu. Vzemimo za primer opis: “Atenski filozof, ki je popil strup.” Stavek “tisti, ki je P, obsta-ja” se enostavno prevede na spoj eksistenčnega stavka in pogoja edinstvenosti predmeta:

E! (ix) P(x) = E(x) (P(x) Λ (y) P(y) → (x = y))) [3]

Izraz na levi strani enačaja je le formalni okrajšan zapis trditve o individualni eksistenci nečesa, kar je P.Za naš primer s Sokratom bi tako imeli:“Atenski filozof, ki je popil strup, obstaja” = “Ob-staja nekdo, ki “je atenski filozof, ki je popil strup” in za katerega velja, da kdor koli je še atenski filo-zof, ki je popil strup, ta je njemu enak.”

Očitno sta v tem stavku zajeta oba bistvena po-goja smiselne rabe v stavku, obstoj opisanega in edinstvenost opisanega.

Stavek splošne predikatne (predikat = povedek) oblike, npr. “Tisti, ki je P, ima lastnost Q”, se formal-no zapiše: Q(ix) P(x). Ta se sedaj glasi takole:

Q(ix) P(x) = E(x) (P(x) Λ (y) (P (y) → (x = y) [4] ΛQ(x)) [5]

Vzemimo za primer stavek:“Atenski filozof, ki je popil strup, je bil učitelj Pla-tona.”

Sledeč zgornjemu predpisu o analizi takšnih sta-vkov bi dobili od tod:

“Obstaja nekdo, ki “je atenski filozof, ki je popil strup” in za katerega velja, da “kdor koli je še aten-ski filozof, ki je popil strup, je njemu enak” in “je bil učitelj Platona”.”

Morda se bere rahlo zapleteno, toda pogled na stavčno formo, zapisano v natančni simbolični pisavi logike, pokaže adekvatnost takšne formu-lacije opisov v resničnih stavkih.

Navedeni primer je, kot že rečeno, le ena od osnov, ki so jih logiki kasneje dalje razvijali. Že sam Aristotel pa je naredil spisek veljavnih silo-gističnih modusov, ki vsebuje 256 možnih mo-dusov s pravili (P1)–(P6), od katerih ostane, če izločimo vse neveljavne, 24 veljavnih silogisti-čnih modusov, v vsaki figuri po šest. Toda o tem v enem od prihodnjih nadaljevanj.

Po uvodnem razmišljanju o logiki in pred krajšim zapisom o njeni zgodovini, naj navedem še ne-kaj bistvenih podatkov, s katerimi bom skušal ra-zložiti pomen logike in njeno rabo na vseh pod-ročjih, s katerimi se ukvarja človek.

Logika je torej tista znanost, ki jo uporabljamo tako rekoč povsod od znanosti do vsakdanjega govora. Uporabljamo jo pri dokazovanju neke-ga matematičnega izreka ali pa recimo pri ute-meljenem protestu proti prikazovanju nasilja na televiziji. Logiko vedno razlagamo s pomočjo stavka in znotraj njega s pomočjo argumenta. Stavek mora stvarnost fiksirati na da ali ne. Zato jo mora popolnoma opisati [6]. Pojem argumen-ta pa povezuje osnovne tehnike klasične logike. V bistvu gre za sposobnost jasne uporabe jezika

Mag. Zoran Pevec

Meje mojega jezika so meje mojega sveta ali logika – “organon” [1] zdravega razuma

in oblikovanja idej, poznavanje splošnih pravil dobrega razmišljanja, veščino izpeljevanja ute-meljenih posledic izogibanja neutemeljenim in občutljivost za sporne trditve, skrite domneve in zmotna sklepanja [7].

Zakaj ima jezik pri logiki tako pomembno me-sto so spoznali že predsokratiki, danes pa vemo, da jeziki in obrazci reagiranja, ki jih jeziki vse-bujejo, niso zgolj instrumenti za opisovanje dogodkov (dejstev), temveč so hkrati tvorci do-godkov. Gramatika jezikov vsebuje kozmologi-jo, vseobsegujoč nazor oziroma pogled na svet, družbo, znanost, človeka, ki vpliva na mišljenje, obnašanje in opazovanje. To pomeni, da je tudi struktura opažanj, ki vstopajo v korpus znanosti, odvisna od jezikovnih izrazov in naprej, da so znanstvena dejstva že določena s teorijo [8]. Ga-lilej je dosegel napredek prav na ta način. Spremenil je običajne povezave med bese-dami in zaznavami ter vpeljal nove naravne interpretacije. Poleg tega je preoblikoval čutno jedro izjav opazovanja. Zavzemal se je za kopernikansko stališče, ki je nasproto-valo gramatiki takratnega vsakodnevnega jezika oziroma ni ustrezalo življenjski for-mi, ki je vsebovala dano gramatiko, dejstva in pravila [9].

V zvezi z jezikom je zelo pomembna racionalnost, ki je pri določanju logike celo ključna. Razumno izražanje je odvisno od konteksta, tematike itd. Seveda pa je jasno, da obstajajo mnoge skupne značilnosti vseh racionalnih jezikov, in sicer na področju znanosti, filozofije ali čisto vsakdanjega jezika. Gre za minimalne formalne pogoje, ki jih mora izpolniti racionalen jezik. Pravilno defini-ranje in klasificiranje pojmov, opredeljujejo for-malne zahteve pri oblikovanju pravilnih stavkov, ločujejo veljavna sklepanja od neveljavnih, pred-pisujejo načine izogibanja logičnim napakam, navajajo strategije reševanja paradoksov itd.

Glede na razvoj spoznavanja in razumevanja logike poznamo silogistično logiko (A-sistem), propozicijsko (stavčno) logiko (P-sistem) in pre-dikatno [10] logiko (Q-sistem).

Utemeljitelj silogistične logike in logike kot razi-skovalne discipline je Aristotel. Njegove spise so po smrti zbrali njegovi učenci v delu Organon. Stavčno logiko so zasnovali grški stoiki, predikat-na logika pa je dopolnitev stavčne logike, s tem da so dodana pravila in zakoni notranje strukture stavkov.

Od takrat do danes se z logiko ukvarjajo tako rekoč vsi znanstveniki, matematiki, lingvisti in filozofi od Pascala do Kanta, od Descartesa do Leibniza, od Newtona do Einsteina, od Fre-geja do Chomskega. Povezavo med terminsko (silogistično) logiko in stavčno logiko je vzpo-

stavil v začetku 19. st. logik in matematik George Boole. Za utemeljitelja moderne logike pa velja Gottlob Frege (1848–1925), ki je postavil nove temeljne pojme, kot so resničnostna vrednost, stavčna funkcija in aksiomski sistem. V 20. stoletju je potrebno posebej omeniti Bertranda Russella (1872–1970), ki je poenostavil zapis logičnih for-mul, razvil pojem stavčne funkcije, izpopolnil ak-siomski zapis ter še tesneje povezal logiko in ma-tematiko; ob njem pa še Ludwiga Wittgensteina (1889–1951), ki je bil eden največjih filozofskih genijev moderne dobe. Njegovo temeljno delo je Logično-filozofski traktat. Traktat je zgrajen na sedmih glavnih tezah, katerih osnova je teorija analize stavka:

svet je vse kar se primeri;1.to, kar se primeri, dejstvo, je obstoj stanja 2.stvari;logična slika dejstev je misel;3.misel je smiselni stavek;4.stavek je resničnostna funkcija elementar-5.nih stavkov;onstran logike in jezika “vsekakor je nekaj 6.neizrekljivega”, tisto mistično, zato“O čemer ne moremo govoriti, o tem mora-7.mo molčati” [11].

(Nadaljevanje prihodnjič)

Viri

[1] Aristotel, Organon i metafizika (Beograd: Kultura, 1965). Organon velja za temelj-no delo na področju logike. Napisali so ga Aristotelovi učenci na osnovi njegovih spo-znanj o logiki. Beseda pomeni orodje – takrat so še mislili, da gre za pripomoček, s katerim lahko razvijemo osnove za logični način razmišljanja; v novejši zgodovini logike so znanstveniki prišli do spoznanja, da jezik in logika nista orodje, ki ga po uporabi odložiš, temveč da gre za instinkt, človeku prirojeno lastnost, ki mu je imanentna – človek torej ne razmišlja z jezikom-orodjem, temveč je z jezikom že narojen in tako drugače kot z jezikom sploh ne more razmišljat oziroma ozaveščat svoje okolice.

[2] Ludwig Wittgenstein, Logično filozofski traktat (Ljubljana: MK, 1976).

[3] Andrej Ule, Osnovna filozofska vprašanja sodobne logike (Ljubljana: CZ, 1982), 146.

[4] Andrej Ule, Osnovna filozofska vprašanja sodobne logike (Ljubljana: CZ, 1982), 146.

[5] Ta stavek se da pisati še enostavnejše, če uporabimo ekvivalenco namesto implika-cije: “E (x) (y) ((P (y) ↔ (x = y)) Λ Q (x))”. Podobno se prejšnji eksistenčni stavek piše: “E! (ix) P (x) = E(x) (y) (P(y) ↔ (x = y)).”

[6] Andrej Ule, Osnovna filozofska vprašanja sodobne logike (Ljubljana CZ, 1982), 312.

[7] Danilo Šuster, Moč argumenta – logika in kritično razmišljanje (Maribor: Pedagoška fakulteta Maribor, 1998), 11.

[8] http://plato.standford.edu/entries/feyera-bend

[9] Andrej Adam, Analiza Feyerbondove argu-mentacije antropološke metode kot pravil-ne metode za proučevanje ustroja znanosti (Ljubljana. Časopis za kritiko znanosti, 2000), 213.

[10] Predikat – povedek; del stavka, ki pripisuje subjektu dejanje, stanje, lastnost ali pa to zanika.

[11] Andrej Ule: Osnovna filozofska vprašanja sodobne logike (Ljubljana. CZ, 1982).

Blagotinšek, PavelČas prestrukturiranja razvojnih oddelkov (RO) v podjetjih – krepitev RO v času krize 88, prvo četrtl., 2010

Blagotinšek, PavelCentra odličnosti CO NOT in CO NIN in njun pomen za naše podjetje 88, prvo četrtl., 2010

Ketiš, DejanOptimizacija parametrov regulatorjev v procesu Bistrenje 90, tretje četrtl., 2010

Lubej, AndrejCentra odličnosti CO NOT in CO NIN in njun pomen za naše podjetje 88, prvo četrtl., 2010

Lubej, AndrejIzbor postopkov izdelave fleksibilne tankoslojne sončne celice na osnovi TiO2 89, drugo četrtl., 2010

Lubej, Andrej Odpadki v PE Kemija Celje 91, četrto četrtl., 2010

Moškotelc, Branka Vlaga in sanirni sušilni omet 89, drugo četrtl., 2010

Pevec, ZoranPogoste zadrege cinkarniških piscev različnih besedil (II) 88, prvo četrtl., 2010

Pevec, ZoranPogoste zadrege cinkarniških piscev različnih besedil (III) 89, drugo četrtl., 2010

Pevec, ZoranPogoste zadrege cinkarniških piscev različnih besedil (IV) 90, tretje četrtl., 2010

Pevec, ZoranPogoste zadrege cinkarniških piscev različnih besedil (V) 91, četrto četrtl., 2010

Rajer, Kanduč, Karmen Novo v knjižnici 88, prvo četrtl., 2010

Vengust, JureKako smo v panogi TiO2 preživeli 2009 in kako kaže vnaprej? 88, prvo četrtl., 2010

Vengust, JureVzlet industrije titanovega dioksida (upajoč na mehak pristanek) 91, četrto četrtl., 2010

Verhovšek, DejanVrstični elektronski mikroskop z izvorom elektronov na poljsko emisijo (FEG SEM) 90, tretje četrtl., 2010

Veronovski, Nika1. Priprava stabilnih TiO2 suspenzij za plastenje vlaknotvornih polimerov 89, drugo četrtl., 2010

Veronovski, Nika2. Uporaba stabilnih TiO2 suspenzij za plastenje vlaknotvornih polimerov 90, tretje četrtl., 2010

Veronovski, NikaPovršinska obdelava rutilnih nanodelcev TiO2 (Povzetek prispevka, objavljenega na konferenci Slovenski kemijski dnevi 2010 91, četrto četrtl., 2010

Vrečko, VladimirCentra odličnosti CO NOT in CO NIN in njun pomen za naše podjetje 88, prvo četrtl., 2010

Vrečko, Vladimir Uvodnik 89, drugo četrtl., 2010

Vrečko, Vladimir Uvodnik 90, tretje četrtl., 2010

Vrečko, Vladimir Uvodnik 91, četrto četrtl., 2010

Letno kazalo 2010

strokovne informacijestrokovne informacijeSTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJE

92prvo

četrtletje2011

Uvodnik2011 – Mednarodno leto kemijeKontrolirano proženje porabnikov pare

po tehnoloških posodah 3808 a , 3808 b in 3809 na procesu sko

REACH

Iskanje alternativnega načina proizvodnje pigmentnega titanovega dioksida

Meje mojega jezika so meje mojega sveta ali logika – “organon” [1] zdravega razuma

Modra stran – informator za strokovne kadre izhaja četrtletno. Uredniški odbor: glavni urednik – mag. Vladimir Vrečko, člani za področja: kemija – mag. Karmen Rajer-Kanduč, dr. Andrej Lubej, ekonomija – mag. Jure Vengust, informatika – Roman Broz, knjižnica – mag. Zoran Pevec. Oblikovalec: Zoran BezlajČe želite prejemati svoj izvod sporočite to na tel. 6097; e-pošta: knjiznica@cinkarna.si. ISSN 1580-9099.