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1、第三章第三章化工废渣处理技术化工废渣处理技术 第一节第一节化工废渣及其防治对策化工废渣及其防治对策一、化工废渣的来源及其分类一、化工废渣的来源及其分类化学工业是对环境的各种资源进行化学处理和转化、加工生产的部门。化化学工业是对环境的各种资源进行化学处理和转化、加工生产的部门。化工生产特点之一,原料种类多、生产方法多、产品品种多以及产生的废物也多,工生产特点之一,原料种类多、生产方法多、产品品种多以及产生的废物也多,有化工原料带来的杂质,也有生产过程中产生的不合格产品、副产品、废催化有化工原料带来的杂质,也有生产过程中产生的不合格产品、副产品、废催化剂、混有废液的涽浆以及废水处理产生的污泥等。据
2、统计,用于化工生产的各剂、混有废液的涽浆以及废水处理产生的污泥等。据统计,用于化工生产的各种原料最终约有种原料最终约有2/3变成废物,而废物中固体废渣约占变成废物,而废物中固体废渣约占1/2,可见化工废渣产生,可见化工废渣产生量是及其巨大的。量是及其巨大的。化工废渣除生产过程中产生之外,还有非生产性的固体废弃物,如原料及产化工废渣除生产过程中产生之外,还有非生产性的固体废弃物,如原料及产品的包装垃圾、工厂的生活垃圾,以及在治理废气或废水过程中产生的新废渣。品的包装垃圾、工厂的生活垃圾,以及在治理废气或废水过程中产生的新废渣。化工废渣总会污染环境,尤其是有害废渣。所谓有害废渣是指具有毒性、易燃化
3、工废渣总会污染环境,尤其是有害废渣。所谓有害废渣是指具有毒性、易燃性、腐蚀性、放射性等各种废渣。对有害废渣的防治工作的重中之重。性、腐蚀性、放射性等各种废渣。对有害废渣的防治工作的重中之重。化工废渣按其性质分类,可分为无机废渣和有机废渣。无机废渣总体是废化工废渣按其性质分类,可分为无机废渣和有机废渣。无机废渣总体是废渣排放量大、毒性强,对环境污染严重。有机废渣一般是组成复杂、易燃,但渣排放量大、毒性强,对环境污染严重。有机废渣一般是组成复杂、易燃,但排放量不大,但由其他工业和生活废气的废塑料则越来越多。排放量不大,但由其他工业和生活废气的废塑料则越来越多。化工废渣的特点化工废渣是指化学化工废渣
4、是指化学工业工业生产过程中排出的各种生产过程中排出的各种工业工业废渣。由于化工生废渣。由于化工生产过程中所用的原料种类、反应条件和二次回用方式等的不同,使得产过程中所用的原料种类、反应条件和二次回用方式等的不同,使得产生废渣的化学成分和矿物组成等均有较大差异。但总的来说,化工产生废渣的化学成分和矿物组成等均有较大差异。但总的来说,化工废渣中的主要成分为硅、铝、镁、铁、钙等化合物,同时还含有一些废渣中的主要成分为硅、铝、镁、铁、钙等化合物,同时还含有一些钾、钠、磷、硫等化合物,对于一些特定的化工废渣,如铬渣、汞渣、钾、钠、磷、硫等化合物,对于一些特定的化工废渣,如铬渣、汞渣、砷渣等则含有铬、汞、
5、砷等有毒物质。因此,总体上化工废渣种类繁砷渣等则含有铬、汞、砷等有毒物质。因此,总体上化工废渣种类繁多、组分复杂、数量巨大、部分有毒。多、组分复杂、数量巨大、部分有毒。桃桃花花缘缘桃花坞里桃花庵, 桃花庵下桃花仙。桃花仙人种桃树, 摘得桃花换酒钱。世人笑我太疯颠, 我笑世人看不穿。不见无陵豪杰墓, 无花无酒锄作田。一一产产生生和和排排放放量量大大二二危危险险废废物物种种类类多多,有有毒毒有有害害物物质质含含量量高高三三对对土土壤壤的的污污染染四四对对水水域域的的污污染染无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布五五对对大大气气的的污污染染六六废弃废弃物再物再资源资源化可化可能性能性大大无忧无忧PPT
6、PPT整理发布整理发布 对我国的化工废渣的现状进行了初步调查,发现废渣中包含大量金属,并对几种典型化工废渣(铬渣、砷渣、盐泥、汞渣、磷渣、含氰废渣和磷石膏)组成以及现有的资源化工艺进行了简要的介绍。同时认为化工废渣的无控制堆放,极易对周边的大气、水和土壤造成不可恢复的污染。最后对于化工废渣的可能的控制手段、存在的问题以及发展方向进行了论述,认为:对于化工废渣,在进行常规无害化处理,减少其对周围生态环境影响的基础上,应着重对其中的一些化工废渣(如废催化剂)提高其资源化利用技术含量,回收金属等有用物质,剩余骨料则可进行如水泥添加剂、铺路等低层次的资源化途径。化工废渣的防治对策总体上,化工废渣对环境
7、的危害是很大的,其污染往往是多番方面全方位的。 根据国情,我国制定了以根据国情,我国制定了以“无害化无害化”、“减量化减量化”、“资源化资源化”作为控制固体废物污染的技术政策,作为控制固体废物污染的技术政策,并确定今后较长一段时间内应以并确定今后较长一段时间内应以“无害化无害化”为主,从为主,从“减量化减量化”向向“资源化资源化”过渡。过渡。无害化处理是指无害化处理是指以物理、化学或生物以物理、化学或生物的方法,对被污染的的方法,对被污染的事物进行适当的处理,事物进行适当的处理,防止不合格产品和不防止不合格产品和不符合质量安全标准的符合质量安全标准的产品流入市场和消费产品流入市场和消费领域,确
8、保其对人类领域,确保其对人类健康、动植物和微生健康、动植物和微生物安全、环境不构成物安全、环境不构成危害或潜在危害。危害或潜在危害。废物减量化是指将产生的或随后处理、贮存或处置的有害废物量减少到可行的最小程度。废物减量化废物减量化-固体废物减量化对策与措施固体废物减量化对策与措施城市固体废物城市固体废物控制城市固体废物产生量增长的对策和具体措施如下:控制城市固体废物产生量增长的对策和具体措施如下:1、逐步改变、逐步改变燃料结构。结构。2、净菜进城、减少垃圾生产量。、净菜进城、减少垃圾生产量。3、避免过渡包装和减少一次性商品的使用。、避免过渡包装和减少一次性商品的使用。4、加强产品的生态设计。(
9、、加强产品的生态设计。(1)采用)采用“小而精小而精”的设计思想;(的设计思想;(2)提倡)提倡“简而美简而美”的设计原则。的设计原则。5、推行垃圾分类收集。、推行垃圾分类收集。6、搞好产品的回收、利用的再、搞好产品的回收、利用的再循环。工业固体废物工业固体废物1、淘汰落后生产工艺;、淘汰落后生产工艺;2、推广洁净生产工艺;、推广洁净生产工艺;3、发展物质循环利用工艺。、发展物质循环利用工艺。 资源化是指把废弃的东西进行综合处理后转变为 可利用的资源!比如垃圾、废水、废弃的电池等! 资源化资源化-城市垃圾城市垃圾城市垃圾资源化就是将垃圾进行综合处理后转变为可利用的城市垃圾资源化就是将垃圾进行综
10、合处理后转变为可利用的资源资源.好处是减轻环境污染好处是减轻环境污染,变废为宝变废为宝,充分利用资源充分利用资源.1、我国城市垃圾处理现状及资源化技术、我国城市垃圾处理现状及资源化技术目前我国城市垃圾收集和运输方式尚处于比较落后的阶段,目前我国城市垃圾收集和运输方式尚处于比较落后的阶段,绝大部分的居民生活垃圾采用混合收集,未实行分类收集。绝大部分的居民生活垃圾采用混合收集,未实行分类收集。混合收集一方面增加了城市垃圾收集和运输的数量,消耗了混合收集一方面增加了城市垃圾收集和运输的数量,消耗了更多的人力、物力和财力;另一方面增加了城市垃圾处理的更多的人力、物力和财力;另一方面增加了城市垃圾处理的
11、技术难度、工程投资和运行费用,不利于城市垃圾的减量、技术难度、工程投资和运行费用,不利于城市垃圾的减量、循环利用和无害化处理。目前资源化技术主要有填埋处理、循环利用和无害化处理。目前资源化技术主要有填埋处理、堆肥处理、焚烧处理三种处理方式,下面就三种技术的现状堆肥处理、焚烧处理三种处理方式,下面就三种技术的现状作个分析。作个分析。2、城市垃圾填埋处理现状、城市垃圾填埋处理现状长期以来,我国绝大部分城市都是采用露天堆放、自然填沟长期以来,我国绝大部分城市都是采用露天堆放、自然填沟和填坑等方式消纳城市垃圾,不但侵占了宝贵的土地资源,和填坑等方式消纳城市垃圾,不但侵占了宝贵的土地资源,而且对环境造成
12、了潜在的影响和危害。而且对环境造成了潜在的影响和危害。第二节第二节化工废渣的一般处理技术,现在化工废渣的处理方法主要有卫生填埋发、焚现在化工废渣的处理方法主要有卫生填埋发、焚烧法、热解法、,微生物分解法和转化利用法烧法、热解法、,微生物分解法和转化利用法5种。种。其中应用最多的还是填埋法,填埋法本身最简单,但其中应用最多的还是填埋法,填埋法本身最简单,但随着有害化工废渣增加以及环境保护要求提高,填埋随着有害化工废渣增加以及环境保护要求提高,填埋法以及其他方法均需作必要的技术性预处理法以及其他方法均需作必要的技术性预处理一 预处理技术n n固体废弃物预处理是指用物理化学方法,将废渣转变成便于运输
13、、储存、回收利用和处置的形态。与处理场涉及废渣中某些组分的分离与浓集,因此,往往又是一种回收材料的过程。与处理技术主要有分选、压实、剖随和固化等。n n1 压实n n 压实也称压缩,是物理方法(压实器)减少松散状态的体积,提高其聚集成度,以便于运输、利用和最终处置。2 2 破碎指用机械方法将废弃物破碎,减小颗粒尺寸,使之适合于进一步加工或在处理。所以通常不是最终处理,儿往往作为运输、储存、焚烧、热分解、熔融、压缩、磁选等的预处理过程。这一技术在固体废弃物的处理和处置过程中应用已相当普及,技术已相当成熟,按破碎的机械方法不同分为剪切破碎、冲击破碎、低温破碎、湿式破碎等。3 分选n n主要是依据各
14、种废弃物物理性能的不同进行分主要是依据各种废弃物物理性能的不同进行分n n拣处理的过程。废弃物再回收利用时,分选是拣处理的过程。废弃物再回收利用时,分选是n n继破碎后的重要操作工序,分选效率直接影响继破碎后的重要操作工序,分选效率直接影响n n到回收物质的价值和市场销路。分选的方法主到回收物质的价值和市场销路。分选的方法主n n要有筛分、重力分选、磁力分选、浮力分选等。要有筛分、重力分选、磁力分选、浮力分选等。4 固化技术n n指通过物理和化学方法,指通过物理和化学方法,将废弃物固定或包含在将废弃物固定或包含在坚固的固体中,以降低坚固的固体中,以降低或消除有害成分的逸出,或消除有害成分的逸出
15、,是一种无害化处理。固是一种无害化处理。固化后的产物应具有良好化后的产物应具有良好的机械性能、抗浸透、的机械性能、抗浸透、抗浸出、抗干裂、抗冻抗浸出、抗干裂、抗冻裂等特性。目前,根据裂等特性。目前,根据废弃物的性质、形态和废弃物的性质、形态和处理目的可供选择的固处理目的可供选择的固化技术有以下化技术有以下5 5种方法,种方法,即水泥基固化法、石灰即水泥基固化法、石灰基固化法、热塑性材料基固化法、热塑性材料固化法、高分子有机物固化法、高分子有机物聚合稳定法和玻璃基固聚合稳定法和玻璃基固化法。化法。二、卫生填埋技术 :为防止地下水和大气污染,利用坑洼为防止地下水和大气污染,利用坑洼地填埋城市垃圾,
16、是一种既可处置废物,又地填埋城市垃圾,是一种既可处置废物,又可覆土造地的保护环境措施。现在主要进行可覆土造地的保护环境措施。现在主要进行厌氧填埋,同时可回收甲烷气体。厌氧填埋,同时可回收甲烷气体。卫生填埋卫生填埋(sanitary landfill )定义 卫生填埋技术俗称卫生填埋法和安全填埋卫生填埋技术俗称卫生填埋法和安全填埋法。该法属减量化、无害化处理中最经济的方法。该法属减量化、无害化处理中最经济的方法。处理性质可以是永久性的最终处理,也可法。处理性质可以是永久性的最终处理,也可以是短期性的暂时处理。此法是在平地上,或以是短期性的暂时处理。此法是在平地上,或在平地上开槽后,或在天然低洼上
17、,逐层堆积在平地上开槽后,或在天然低洼上,逐层堆积压实、覆盖土层。压实、覆盖土层。 废渣每压实废渣每压实1.83.0m厚覆厚覆1530cm后,再堆积第二层。最外表面覆土后,再堆积第二层。最外表面覆土5070cm作为封皮层。为防废渣浸沥液作为封皮层。为防废渣浸沥液污染地下水,填埋场底部与侧面采用渗透污染地下水,填埋场底部与侧面采用渗透系数较小的粘土作防渗层,为防渗层上系数较小的粘土作防渗层,为防渗层上设置收集管道系统,再用泵将浸沥液抽出去处理。设置收集管道系统,再用泵将浸沥液抽出去处理。当填埋物可能产生气体时,则需用透气性良好的当填埋物可能产生气体时,则需用透气性良好的材料在填埋场不同部位设置排
18、气通道,把气体到材料在填埋场不同部位设置排气通道,把气体到处处理。处处理。目前,化工废渣卫生填埋技术已广泛使用,其原因在于,它存在以下优点: 卫生填埋由于具有技术成熟、处理费用低等优点,投资稍少、工艺简单、处理量大,并较好地实现了地表的无害化。 但是卫生填埋相对焚烧处理,投资和运行费用较低,但填埋场占地相当大,大量有机物和电池等物质的填埋,使卫生填埋场渗滤液防渗透、 因此,在操作管理上必须严格限制危险废物入场处置,要对每天填埋的废物进行压实覆盖,并特别要注意封场后填埋场的维护和管理。 卫生填充法有存在的弊端!收集处理系统负荷和技术难度大,投资高,填埋操作复杂,管理困难,处理后污水也难以达标排放
19、。此外,填埋场的甲烷、硫化氢等废气也必须处理好,以确保防爆和环保要求。为了防止填埋废物与周围环境环境接触,尤其是防止地下水污染,在设计上除了必须严格选择具有适宜的水文地质结构和满足其他条件的场址外,还要求在填埋场底部铺有一定厚度的黏土层或高密度聚乙烯材料的衬层,并具有地表径流控制、浸出液的收集和处理、沼气的收集和处理、监测井及适当的最终覆盖层的设计。 卫生填埋技术的应用 三、焚烧技术把可燃固体废物集中在焚烧炉中通空气彻底燃烧是出土地填埋之外的一种处理废渣的重要手段原理:利用高温分解和深度氧化的过程,目的在于使可燃的固体废物氧化分解,借以减容、去毒并回收能量及副产品。固体废物经过焚烧,体积一般可
20、以减少80 90 ,一些有害固体废物通过焚烧,可以破坏其组成结构或杀灭病原菌,达到解毒、初读、回收能量等的目的。而且处理废物快速高效,工厂化、全天候、处理能力大。目前,全世界约有1000多座现代化垃圾焚烧工厂,大型厂的垃圾处理能力达2500t/d。焚烧产生的热能用于产生蒸汽或发电;据统计,平均5t垃圾顶1t标准煤。股份少技术不仅有环保意义,有皆有经济价值。大型焚烧设备大型焚烧设备焚烧技术有焚烧技术有什么优点喃什么优点喃?焚烧化工废渣是一项综合处理的先进技术,其最大的好处是实现废渣的无害化、减量化和资源化。其中最突出的是减量化,焚烧后,80%的体积被烧掉,剩下20%的废渣渣填埋;第二个达到无害化
21、,不焚烧直接填埋,对周围环境有影响,焚烧后,垃圾中有害的微生物被杀掉,可燃物燃烧分解,部分有害有毒物质可转化为稳定物质;第三,垃圾焚烧后的余热可以发电,可以充分实现垃圾处理的资源化。 焚烧的弊端焚烧的弊端:填埋处理必须占有大量土地,而且产生的废气、废水污染对周围环境会有影响。 热解技术热解技术固体废物热解:指利用固体废物热解:指利用有机物的热不稳定性,有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下受在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。热分解的过程。热解法与焚烧法相比是完全不同的热解法与焚烧法相比是完全不同的两个过程。焚烧是放热的,热解是两个过程。焚烧是放热的,热解是吸热的;焚烧的产物主要是二氧化吸热的;
22、焚烧的产物主要是二氧化碳和水,而热解的产物主要是可燃碳和水,而热解的产物主要是可燃的低分子化合物:气态的氢、甲烷、的低分子化合物:气态的氢、甲烷、一氧化碳,液态的甲醇、丙醇、醋一氧化碳,液态的甲醇、丙醇、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等,固体的主要是焦炭和炭黑。等,固体的主要是焦炭和炭黑。五 微生物分解技术有有机机固固体体废废物物是是一一种种可可回回收收利利用用的的“废废弃弃物物资资源源”,其其回回收收利利用用技技术术主主要要有有堆堆肥肥、厌厌氧氧消消化化、蚯蚯蚓蚓处处理理、液液化化、乙乙醇醇化化、直直接接燃燃烧烧和和固固化化等等。为为此此,通通过过对对常常见见
23、几几种种有有机机固固体体废废物物资资源源化化利利用用技技术术的的特特点点和和存存在在问问题题进进行行了了分分析析,探探讨讨了了未未来来发发展展趋趋势势。建建议议有有关关部部门门今今后后要要加加强强液液化化与与乙乙醇醇化化技技术术的的系系统统性性研研究究以以及及工工艺艺过过程程的的开开发发。随着工农业的发展和人类生活水平的提高,产生的固体废弃物越来越多。在这些固体随着工农业的发展和人类生活水平的提高,产生的固体废弃物越来越多。在这些固体废物中,有相当大一部分是有机固体废弃物,含有大量的致病菌传播疾病;在堆积过废物中,有相当大一部分是有机固体废弃物,含有大量的致病菌传播疾病;在堆积过程中它们产生含
24、高浓度渗滤液,严重污染环境;同时,还会产生沼气,具有潜在的危程中它们产生含高浓度渗滤液,严重污染环境;同时,还会产生沼气,具有潜在的危险。因此,如何加速固体有机废弃物的稳定化,使其无害化和资源化,是亟待解决的险。因此,如何加速固体有机废弃物的稳定化,使其无害化和资源化,是亟待解决的问题之一。问题之一。堆肥处理 堆堆肥肥化化是是指指利利用用自自然然界界中中广广泛泛存存在在的的微微生生物物,通通过过人人为为的的调调节节和和控控制制,促促进进可可生生物物降降解解的的有有机机物物向向稳稳定定的的腐腐殖殖质质转转化化的的生生物物化化学学过过程程。根根据据堆堆肥肥微微生生物物生生长长的的环环境境差差异异,
25、可可以以将将堆堆肥肥化化分分为为好好氧氧堆堆肥肥和和厌厌氧氧堆堆肥肥两两种种。产产酸酸阶阶段段起起作作用用的的细细菌菌是是产产氢氢产产乙乙酸酸菌菌发发酵酵酸酸化化阶阶段段是是由由大大量量多多种种多多样样的的发发酵酵细细菌菌完完成成。其其中中,最最主主要要的的是是梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌和和拟拟杆杆菌菌。液液化化阶阶段段的的细细菌菌包包括括纤纤维维素素分分解解菌菌、脂脂肪肪分分解解菌菌、蛋蛋白白质质水水解解菌菌。四川省遂宁市智明四川省遂宁市智明PIC种猪繁种猪繁育场负责人冉智明展示利用微育场负责人冉智明展示利用微生物分解成功的猪粪块。据介生物分解成功的猪粪块。据介绍,冉智明利用锯木粉与微生绍,冉
26、智明利用锯木粉与微生物发酵,铺在猪舍里,对猪排物发酵,铺在猪舍里,对猪排放的粪便、尿直接进行分解,放的粪便、尿直接进行分解,只需要只需要5-6天,就可产生白丝天,就可产生白丝菌,达到零排放、无污染、无菌,达到零排放、无污染、无异味,真正实现环保养猪。采异味,真正实现环保养猪。采用这个新技术后,养猪大大节用这个新技术后,养猪大大节约成本,节水约成本,节水90%,节约人工,节约人工四分之三,节约饲料四分之三,节约饲料20%,而,而且猪生长快,病少,肉质好且猪生长快,病少,肉质好.转化利用技化利用技术-转化利用技术属于资源化范围,利用化工新工艺、新方法把废渣转化为新的有用的产品。这是在废渣处理时应优
27、先考虑的方法。 有色金属废渣资源化开发绿色节能建材产业技术有色金属废渣资源化开发绿色节能建材产业技术有色金属废渣资源化开发绿色节能建材产业技术有色金属废渣资源化开发绿色节能建材产业技术转化利用技术在生活中的应用n n转化利用技术非常完美地将人们生活及工业中的一些“废物”有效的变为“宝物”。有色金属废渣变绿色环保材料、有机废物用以发酵、煤炭废渣用作化工原料这些变废为宝的转化例子在我们的日常生活中不胜枚举。转化利用技术之“有机废物的堆肥”n n 堆肥是在消耗氧气的情况下利用自然的细菌、真菌、堆肥是在消耗氧气的情况下利用自然的细菌、真菌、蠕虫和其他生物体使有机物质降解。因此需要控制适当的蠕虫和其他生
28、物体使有机物质降解。因此需要控制适当的湿度、频繁的翻动或强制通风以供氧、使堆肥颗粒小于湿度、频繁的翻动或强制通风以供氧、使堆肥颗粒小于5 5 7cm7cm,并使混合材料的,并使混合材料的C/NC/N比控制在比控制在25/1 25/1 至至 35/135/1之间,之间,当然还要有合适的场地。当然还要有合适的场地。堆肥的方法多样,有薄层堆肥、沟渠堆肥、箱柜堆肥和堆堆肥的方法多样,有薄层堆肥、沟渠堆肥、箱柜堆肥和堆垛堆肥等。最常使用的是堆垛法和箱柜法。所谓堆垛法就垛堆肥等。最常使用的是堆垛法和箱柜法。所谓堆垛法就是在堆肥地点,按要求将有机废弃物堆积成垛。该方法的是在堆肥地点,按要求将有机废弃物堆积成
29、垛。该方法的优点在于不需要箱柜等堆肥装置以及持续的管理,但是容优点在于不需要箱柜等堆肥装置以及持续的管理,但是容易孳生害虫。而箱柜法则是使用箱柜堆积有机废弃物进行易孳生害虫。而箱柜法则是使用箱柜堆积有机废弃物进行发酵堆肥,其优点就在于分解较堆垛法迅速、并且有助于发酵堆肥,其优点就在于分解较堆垛法迅速、并且有助于堆肥场所的整洁以及能够并阻止害虫的侵入。堆肥场所的整洁以及能够并阻止害虫的侵入。n n 当今世界环境保护,资源回收和再生利用是21世纪所研究的重要课题。如何利用转化利用技术将废渣转化为新的有用的产品,以确保人类生活的品质和能源的有效节约,已成为我们目前面临的重大问题。 故此,转化利用技术
30、是处理 废渣时不得不优先进行考虑的 方法。 塑料废渣的处理和利用 随着塑料在生产和生活中使用的量高速增长,废塑料也迅速增长,据我国国家经贸委统计,2005年我国的废塑料产量为6.5x107t/a。而塑料性质较稳定,在自然环境中很难降解。废塑料已成为我国最典型的化工废渣之一。 塑料废渣属于废弃的有机物质,主要来源于树脂的生产过程、塑料的制造加工过程以及包装材料。2024/7/222024/7/224242根据各种塑料废渣的不同性质,通过预分选后,废塑料根据各种塑料废渣的不同性质,通过预分选后,废塑料可以进行熔融再生或热分解处理。可以进行熔融再生或热分解处理。1.1.预分选预分选一般废品中的废塑料
31、均为混合体。一般废品中的废塑料均为混合体。若混有或多或少附有泥、沙、草、木等,有时还会与金若混有或多或少附有泥、沙、草、木等,有时还会与金属等别种物质共同构成物件,如电线、包覆线等。因属等别种物质共同构成物件,如电线、包覆线等。因此其预处理工艺是很复杂的。此其预处理工艺是很复杂的。 n n分选处理工艺分选处理工艺分选处理工艺分选处理工艺(或方法):(或方法):(或方法):(或方法):粉碎粉碎粉碎粉碎(低温有利)、(低温有利)、(低温有利)、(低温有利)、水洗水洗水洗水洗(去粉尘)、(去粉尘)、(去粉尘)、(去粉尘)、浮选浮选浮选浮选(去草屑)、(去草屑)、(去草屑)、(去草屑)、风选风选风选风
32、选(水洗干燥后,(水洗干燥后,(水洗干燥后,(水洗干燥后,重力分离)、重力分离)、重力分离)、重力分离)、磁选磁选磁选磁选(去铁质)。为了减少分选的困难,(去铁质)。为了减少分选的困难,(去铁质)。为了减少分选的困难,(去铁质)。为了减少分选的困难,回收废塑料时要回收废塑料时要回收废塑料时要回收废塑料时要注意分类收集注意分类收集注意分类收集注意分类收集。 2024/7/222024/7/224343塑料垃圾2024/7/222024/7/2244442.熔融再生法:对单一种类热塑性塑料废渣进行再生称为单纯性对单一种类热塑性塑料废渣进行再生称为单纯性再生即熔融再生。整个再生过程由再生即熔融再生。
33、整个再生过程由挑选、粉碎、挑选、粉碎、洗涤、干燥、造粒或成型洗涤、干燥、造粒或成型等几个工序组成。等几个工序组成。 2024/7/222024/7/2245454 4热分解法热分解法热分解法热分解法n n 是通过是通过是通过是通过加压、加热加压、加热加压、加热加压、加热等方法将塑料等方法将塑料等方法将塑料等方法将塑料高分子化合物高分子化合物高分子化合物高分子化合物的链断的链断的链断的链断裂,使之裂,使之裂,使之裂,使之变成低分子烃类、燃烧气或油类变成低分子烃类、燃烧气或油类变成低分子烃类、燃烧气或油类变成低分子烃类、燃烧气或油类的方法。的方法。的方法。的方法。 其其其其流程流程流程流程为为为为
34、5-125-12:n n 压力、温度、催化压力、温度、催化压力、温度、催化压力、温度、催化剂剂剂剂n n n n废塑料废塑料废塑料废塑料 预处理(清洗、干燥、破碎)预处理(清洗、干燥、破碎)预处理(清洗、干燥、破碎)预处理(清洗、干燥、破碎) 热分解热分解热分解热分解 分离(轻、重分离(轻、重分离(轻、重分离(轻、重质质质质n n油)油)油)油) 气液分离气液分离气液分离气液分离 燃烧燃烧燃烧燃烧 放空、回收利用放空、回收利用放空、回收利用放空、回收利用n n特点特点特点特点:可回收废旧塑料,消除白色污染,可得不含硫的燃:可回收废旧塑料,消除白色污染,可得不含硫的燃:可回收废旧塑料,消除白色污
35、染,可得不含硫的燃:可回收废旧塑料,消除白色污染,可得不含硫的燃气,燃气可做能源。气,燃气可做能源。气,燃气可做能源。气,燃气可做能源。n n问题问题问题问题:热分解:热分解:热分解:热分解产物产物产物产物C C1 1 C C4 4为气态烃、为气态烃、为气态烃、为气态烃、C C5 5 C C6 6为轻质油、为轻质油、为轻质油、为轻质油、C C7 7 C C3030为重质油。实际多得各种烃类混合物,难做进一为重质油。实际多得各种烃类混合物,难做进一为重质油。实际多得各种烃类混合物,难做进一为重质油。实际多得各种烃类混合物,难做进一步分离,尚未找到理想的催化剂。步分离,尚未找到理想的催化剂。步分离
36、,尚未找到理想的催化剂。步分离,尚未找到理想的催化剂。n n 塑料热分解技术可分为塑料热分解技术可分为塑料热分解技术可分为塑料热分解技术可分为熔融液槽法、流化床法熔融液槽法、流化床法熔融液槽法、流化床法熔融液槽法、流化床法、螺旋加、螺旋加、螺旋加、螺旋加热挤压法、管式加热法等。目前可供实际应用的是前两种。热挤压法、管式加热法等。目前可供实际应用的是前两种。热挤压法、管式加热法等。目前可供实际应用的是前两种。热挤压法、管式加热法等。目前可供实际应用的是前两种。2024/7/222024/7/224646流化床熔融固化法流化床熔融固化法工艺流程见图工艺流程见图5-14,其,其特点特点是可以同时处理
37、各种废塑料,是可以同时处理各种废塑料,床的单位容积处理量高;床的单位容积处理量高;但但其冷凝器其冷凝器体积大,收率低。体积大,收率低。2024/7/222024/7/2247473硫铁矿炉渣的处理和利用1.1.硫铁矿炉渣炼铁2.2.硫铁矿炉渣联产生铁和生水3.3.从硫铁矿炉渣回收有色金属4.4.硫铁矿炉渣制砖n n硫铁矿炉渣硫铁矿炉渣:生成硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣生成硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣。n n铁含量高低分为两类铁含量高低分为两类: 高铁硫酸废渣(二氧化硅含量高铁硫酸废渣(二氧化硅含量35%50%)50%)n n硫酸渣化学成分硫酸渣化学成分n n来源:来源: 1.1.硫铁矿生产的硫酸工
38、厂或车间硫铁矿生产的硫酸工厂或车间 2.2.硫精矿生产的硫酸厂硫精矿生产的硫酸厂Fe2O3SiO2Al2O3GaOMgOS2050156510左右5左右5以下12概述1.硫铁矿炉渣炼铁n n硫铁矿炉渣炼铁的主要问题硫铁矿炉渣炼铁的主要问题:1.1.含硫量较高含硫量较高2.2.含铁量较低含铁量较低n n解决方法解决方法:1.1.降低硫的含量(水洗法去除可溶性硫酸盐;烧结选矿法脱硫)降低硫的含量(水洗法去除可溶性硫酸盐;烧结选矿法脱硫)2.2.提高硫铁矿炉渣的铁品位:提高硫铁矿炉渣的铁品位:提高硫铁矿含铁量提高硫铁矿含铁量重力选矿(磁性弱的铁矿石)重力选矿(磁性弱的铁矿石) 根据硫铁矿渣中氧化铁与
39、二氧化硅相对密度不同根据硫铁矿渣中氧化铁与二氧化硅相对密度不同 假设:假设:A=A=氧化铁氧化铁-水水 ; B=B=二氧化硅二氧化硅-水水 uuA/B2.5A/B2.5时两者极易区分时两者极易区分uuA/B=1.752.5A/B=1.752.5两者易区分两者易区分uuA/B1.25A/B1.25两者难区分两者难区分 磁力选矿(黑色炉渣的铁矿物,磁性为主)磁力选矿(黑色炉渣的铁矿物,磁性为主) 2.硫铁矿炉渣联产生铁和生水n n回转炉生铁回转炉生铁- -水泥法水泥法 可利用高硫炉渣制含硫合格的铁,同时得到的炉渣可利用高硫炉渣制含硫合格的铁,同时得到的炉渣又是良好的水利熟料。又是良好的水利熟料。n
40、 n流程图流程图 一次风一次风 矿渣混料矿渣混料 重油重油 装置装置 炉渣炉渣 磁铁磁铁 粒铁粒铁 生铁生铁 水泥水泥3.从硫铁矿炉渣回收有色金属n n回收方法回收方法:氯化挥发(高温氯化)和氯化焙烧(低温氯化)氯化挥发(高温氯化)和氯化焙烧(低温氯化)n n氯化主要反应氯化主要反应 (MeMe:有色金属):有色金属) n n流程图流程图 CaClCaCl2 2区别目的氯化挥发矿渣与氯化剂在600 下固相反应有色金属及转化可溶性氯化物及硫酸盐回收有色金属,提高矿渣品位氯化焙烧矿渣造球,1250下与氯化剂反应生成的MeCl2挥发,再收集可回收有色金属磷石膏废渣的处理和利用n n磷石膏是磷肥工业的
41、固体废弃物,而磷酸是磷肥工业的基础。湿法磷酸生产工艺都是通过硫酸分解磷矿粉生成萃取料浆,然后过滤洗涤制得磷酸。过滤洗涤的过程中同时产生磷石膏废弃物。一般每生产1吨磷酸约产生5-6吨磷石膏,每生产1吨磷酸二铵排放2.55吨磷石膏n n磷石膏一般呈粉状,因含有磷石膏一般呈粉状,因含有8-15%8-15%的附着水而呈浆体状,的附着水而呈浆体状,颗粒直径一般为颗粒直径一般为5-150m5-150m,其主要成分为其主要成分为CaSO42H2OCaSO42H2O,含量可为,含量可为7090%7090%。其中。其中所含的次要成分随矿石来源所含的次要成分随矿石来源不同而异,成分较为复杂,不同而异,成分较为复杂
42、,一般都含有一般都含有CaCa、MgMg类磷酸类磷酸盐、碳酸盐及硅酸盐,此外,盐、碳酸盐及硅酸盐,此外,还含有少量的有机磷、硫、还含有少量的有机磷、硫、氟类化合物。磷石膏的外观氟类化合物。磷石膏的外观一般呈灰白、灰、灰黄、浅一般呈灰白、灰、灰黄、浅黄、浅绿等多种颜色,相对黄、浅绿等多种颜色,相对密度为密度为2.222.37,2.222.37,容重为容重为0.7330.880g/cm30.7330.880g/cm3。n n磷石膏中因含有种类较多的化学成分而增加了磷石膏的利用难度,一般不被作为石膏生产原料采用。仅有极少的一部分被作为土壤改良剂用于改良土壤或在一些石膏资源匮乏的地区经过以水洗为主要手
43、段的初级处理后作为生产原料使用。这些较为简易的处理或利用方式所消化的磷石膏对于磷肥类化工企业累年沉积、堆积如山的磷石膏山无异于杯水车薪。且水洗处理方式产生大量的废水,即浪费了水资源,恶化了生态环境,同时水洗处理几乎无经济效益可言,无法从根本上解决问题。n n国内小型企业大多采用干法排渣,平地堆放的办法。国内小型企业大多采用干法排渣,平地堆放的办法。大型磷肥企业采用湿法排渣,在山谷筑坝堆放,建大型磷肥企业采用湿法排渣,在山谷筑坝堆放,建管道收集回水作循环使用。由于堆存量很大,占用管道收集回水作循环使用。由于堆存量很大,占用大量的土地,磷石膏处理早就是制约行业发展的一大量的土地,磷石膏处理早就是制
44、约行业发展的一个重要因素。据不完全统计,目前国内堆存的磷石个重要因素。据不完全统计,目前国内堆存的磷石膏渣达到膏渣达到1 1亿多吨,每年还要新产生数千万吨。除亿多吨,每年还要新产生数千万吨。除去综合利用的约去综合利用的约10%10%外,还有外,还有90%90%磷石膏渣要作磷石膏渣要作废弃堆放处理。若把磷石膏渣定为危险废物,则所废弃堆放处理。若把磷石膏渣定为危险废物,则所有磷复肥企业的磷石膏渣场都不符合要求,须花费有磷复肥企业的磷石膏渣场都不符合要求,须花费大量的资金重建改建渣场,目前堆存的大量的资金重建改建渣场,目前堆存的1 1亿多吨磷亿多吨磷石膏渣将需要重新处置。这将大大提高磷肥的生产石膏渣将需要重新处置。这将大大提高磷肥的生产成本。成本。露天堆放的磷石膏n n一、直接利用:一、直接利用:n n1 1、用作土壤调节剂;、用作土壤调节剂;n n2 2、生产装饰板原料;、生产装饰板原料;n n3 3、水泥缓凝剂、水泥缓凝剂n n二、生产硫酸和水泥二、生产硫酸和水泥n n三、制取硫酸钾三、制取硫酸钾高强耐水性磷石膏砖