工業(yè)固體廢物的處理與利用-化學工業(yè)固體廢物的處理與利用

化學工業(yè)固體廢物的處理與利用化學工業(yè)廢渣的種類與特征化學工業(yè)廢渣的種類與特性

化學工業(yè)固體廢物是指化工生產過程中產生的固體、半固體或漿狀廢物，包括生產過程中產生的不合格產品、副產物、失效催化劑、廢添加劑及原料中夾帶的雜質等；直接從反應裝置排出的或在產品精制、分離、洗滌時由相應裝置排出的工藝廢物；以及空氣污染控制設施排出的粉塵，廢水處理產生的污泥，設備檢修和事故泄漏產生的固體廢物及報廢的舊設備、化學品容器和工業(yè)垃圾等。

分類

（1）按行業(yè)和工藝過程分可分為無機鹽工業(yè)廢物（鉻渣、氰渣、磷泥等）、氯堿工業(yè)廢物（鹽泥、電石渣等）、氮肥工業(yè)廢物（主要是爐渣）、硫酸工業(yè)廢物（主要是硫鐵礦燒渣）、純堿工業(yè)廢物等。（2）按廢物主要組成分可分為廢催化劑、硫鐵礦燒渣、鉻渣、氰渣、鹽泥、爐渣、各類爐渣、堿渣等。特性化工廢渣主要有如下特點：（1）固廢產生量大。根據(jù)統(tǒng)計，一般每生產1t化工產品便會產生1～3t固體廢物，有的產品甚至產生8～12t固體廢物。全國化工企業(yè)每年產生約3.72×107t固體廢物，占全國工業(yè)固體廢物產生量的約6.16%。因此，是一種較大的固體廢物污染源之一。（2）危險廢物種類多，有毒物質含量高，對人體健康和環(huán)境危害大化工廢渣中相當一部分具有急毒性、反映性及腐蝕性等特點。尤其是危險廢物中有毒物質含量高，對人體和環(huán)境會造成較大危害。（3）再生資源化潛力大?；す虖U中有相當一部分是反應的原料和反應副產品，而且部分廢物中還含有金、銀、鉑等貴重金屬。通過專門的回收加工工藝，可以將有價值的物質從廢物中回收，已取得經(jīng)濟、環(huán)境雙重效益。化學工業(yè)固體廢物的處理與利用化學工業(yè)廢渣的處理與回收

鉻渣鉻渣的化學組成通常，每生產1t金屬鉻會排放約10t鉻渣，每生產1t鉻鹽排放3～5t鉻渣，鉻渣的化學成分見下表：化學工業(yè)廢渣的處理與回收鉻渣的無害化處理鉻渣的化學組成由于鉻渣的物相組成復雜、危害大，在綜合利用之前，需進行無害化治理

鉻渣用作建筑材料生產輝綠巖鑄石生產鉻渣棉制磚制水泥

用作玻璃制品的著色劑在玻璃熔制過程中引入含鉻化合物時，該玻璃可吸收某些波長的光，呈現(xiàn)與透過部分波長的光相應的顏色。玻璃料在高溫熔融時，Cr6+不穩(wěn)定，轉化為Cr3+，而使玻璃呈現(xiàn)綠色

代替石灰用于煉鐵。鉻渣中含約50％～60％的MgO和CaO，此外尚含10％～20％的Fe2O3，這些都是煉鐵所需的成分

代替蛇紋石生產鈣鎂磷肥利用鉻渣中的鈣、鎂節(jié)約了蛇紋石，使每t成本降低l0％以上

在生產中因以煤或焦炭為燃料和還原劑，所以可把鉻渣中的Cr6+還原成Cr3+，達到無害化的目的

制備其他鉻系產品鉻渣經(jīng)過還原、分離、浸取、蒸發(fā)、酸化等工藝，可制成Na2Cr2O7、Na2S等產品；鉻渣與廢鹽酸混合，加入解毒劑、添加劑，可制成鉻黃、石膏和氧化鎂等

磷石膏磷石膏的組成隨著高濃度磷復肥、磷酸和洗滌劑工業(yè)的迅速發(fā)展，磷石膏廢渣急劇增加（每生產1t磷酸約排放5t磷石膏）

磷石膏一般為黃白、淺黃、淺灰或黑灰色的細粉狀固體，含水率20%～30%、容重0.733～0.880g/cm3、粘性較大、呈酸性、略有異味；其主要成分為二水石膏(CaSO4·2H2O)，并含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、P2O5及F等雜質，以及微量的鎘、砷、鉛等重金屬離子，鈰、釩、鈦等稀有元素和鐳、鈾等放射性元素。磷石膏的資源化途徑1.磷石膏生產水泥水泥緩凝劑：由于磷石膏含有P2O5、氟等雜質影響著水泥的物理性能，使其初凝時間后延、強度下降，故在使用前，應進行適當改性。改性方法主要有：①水洗處理：將磷石膏以水膏比為（3～5）:1的比例混合，攪拌靜止4h，去除上層懸浮物；②將磷石膏煅燒，再用石灰中和，最后水化；③將干燥過的磷石膏加石灰中和，再入窯煅燒，再水化；④將磷石膏自然晾曬半年左右；⑤將含有25%游離水的磷石膏用窯灰和石灰、電石渣按2:1的比例攪拌中和，使磷石膏含水量降至9%左右，再加壓成型；⑥用檸檬酸處理磷石膏，把磷、氟轉化為可水洗的檸檬酸鹽、鋁酸鹽以及鐵酸鹽。磷石膏的資源化途徑1.磷石膏生產水泥用磷石膏聯(lián)產水泥和硫酸：原理是將磷石膏高溫分解，所得SO3用于生產硫酸，CaO用于生產水泥。其工藝過程主要由磷石膏干燥、脫水、煅燒、水泥燒成、SO2凈化、SO2轉化吸收等工序組成。生產低碳型硫鋁酸鹽水泥：以石灰石、礬土和磷石膏為原料在立窯中燒制的硫鋁酸鹽水泥熟料，熟料的主要礦物為無水硫鋁酸鈣（約為65%）和硅酸三鈣（約為25%），外摻磷石膏和石灰石磨制而成。

磷石膏的資源化途徑2.生產石膏膠凝材料及建材制品建筑石膏可以用來生產粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂漿、各種石膏墻體、天花板、裝飾吸聲板、石膏砌塊以及其它裝飾部件等，屬于輕質建材，廣泛用于高層建筑上

3.作為路面基層或工業(yè)填料利用磷石膏與水泥配合加固軟土地基，其加固土強度可比純用水泥加固成倍提高，且可節(jié)省大量水泥，降低固化劑成本磷石膏的資源化途徑4.生產化工產品制硫酸銨和碳酸鈣制硫酸鉀制硫脲和碳酸鈣磷石膏在過磷酸鈣生產中的應用：磷石膏可取代低品位磷礦石，與高品位磷礦相混合生產合格過磷酸鈣，過磷酸鈣產量可增長20%以上

5.用作土壤改良劑磷石膏呈酸性，pH值一般在1～4.5，且含有作物生長所需的磷、硫、鈣、硅、鋅、鎂、鐵等養(yǎng)分，可代替石膏用作鹽堿土壤的改良劑，消除土壤表層硬殼、減輕土壤粘性、增加土壤滲透性、改良土壤理化性狀、提高土壤肥力。

將磷石膏和尿素在高濕度下混合、干燥，可制成吸濕性小而肥效比尿素高的長效氮肥——尿素石膏硫鐵礦渣硫鐵礦渣的成分硫鐵礦渣是硫鐵礦在沸騰爐中經(jīng)高溫焙燒產生的廢物硫鐵礦渣的資源化利用途徑1.煉鐵直接摻燒：硫鐵礦渣在煉鐵廠燒結機中以10％的比例直接摻燒后煉鐵，對燒結塊的質量和產量均無不利影響，且能降低燒結成本，但處理礦渣量有限經(jīng)選礦后煉鐵：通過控制硫鐵礦中Fe≥35％，粒度＜3～5mm，及排氣口SO2濃度13.3％～13.5％，渣色為棕黑色，使爐子排出的礦渣以磁性鐵為主，這樣得到的渣不經(jīng)還原焙燒就可以進行磁選，產出的尾砂可作為水泥廠的原料，此法對于含鐵量偏低(小于40％)或含硫量偏高(大于1％)的礦渣，可在磁選前于球磨機礦石入口摻入一定量的低品位的自然礦(含鐵23％左右)混合磁選，以提高鐵精礦的品位和降低含硫量回收有色金屬硫鐵礦渣的資源化利用途徑2.生產凈水劑利用硫鐵礦渣較高的鐵含量（55％～60％）、較細的粒度（0.04～0.15mm），采取鹽酸法或硫酸法，生產無機鐵系凝聚劑(凈水劑)，是目前研究較多的綜合回收途徑鹽酸法制聚合氯化鋁硫酸法制聚合羥基硫酸鐵硫鐵礦渣的資源化利用途徑3.制鐵系產品主要途徑有：高溫還原制取金屬化團塊(即海綿鐵)；選礦方法制取鐵精礦；生產硫酸亞鐵或聚合硫酸鐵；干法、濕法生產鐵紅、鐵黃、鐵黑、硫酸亞鐵等產品。目前國內主要是用硫鐵礦渣制高純氧化鐵，方法如下硫鐵礦渣的資源化利用途徑4.其他綜合利用硫鐵礦渣經(jīng)加工磨細、磁選富集的磁性精礦粉可用作選煤