工业固体废弃物的资源化处理

工业固体废弃物的资源化处理——1.什么是工业固体废弃物？工业固体废弃物是指工业生产、加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥等废物。

按行业主要包括：冶金废渣（如钢渣、高炉渣、赤泥）、矿业废物（如煤矸石、尾矿）、能源灰渣（如粉煤灰、炉渣、烟道灰）、化工废物（如酸碱渣、废催化剂、废溶剂），以及轻工业排出的下脚料、污泥、渣糟等废物。一、概述化学处理——主要用于处理无机废物，如酸、碱、重金属废液、氰化物、乳化油等，处理方法有溶剂浸出、化学中和、氧化还原。物理处理——包括重选、磁选、浮选、拣选、摩擦和弹跳分选等各种相分离及固话技术。生物处理——如适用于有机废物的堆肥法和厌氧发酵法；提炼铜、铀等金属的细菌冶金法；适用于有机废液的活性污泥法；该法还可用于生物修复被污染的土壤。填埋焚烧2.工业固体废物的处理与处置方法生产建材

——煤矸石、粉煤灰、炉渣等化学成分和黏土较接近，常开发用于筑路、生产烧结砖、生产混凝土制品、砌筑砂浆材料。回收或利用其中的有用组分，开发新产品，取代某些工业原料筑路、筑坝与回填生产农肥和土壤改良3.工业固体废物的资源化利用1.概况

粉煤灰是冶金厂、化工厂和燃煤电厂排放的费挥发行煤残渣，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，包括飘灰、飞灰和炉底灰三部分。粉煤灰是高温下高硅铝质的玻璃态物质经快速冷却后形成的蜂窝多孔固体集合物，外观类似水泥。主要组成为：SiO2、AI2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等二、粉煤灰的处理与资源化由表可知，粉煤灰属硅铝酸盐，其中SiO2、Al2O3和Fe2O3的含量约占总量的80%，由于富集有多种碱金属、碱土金属元素，其pH值较高；同时，粉煤灰具有粒细、多孔、质轻、容重小、粘结性好、结构松散、比表面积较大、吸附能力较强等特性。1.粉煤灰在建材工业中的应用水泥、混凝土掺料：粉煤灰与粘土成分类似，并具有火山灰活性，在碱性激发剂下，能与CaO等碱性矿物在一定温度下发生“凝硬反应”，生成水泥质水化胶凝物质；粉煤灰砖：如蒸养粉煤灰砖、泡沫砖、轻质粘土砖、承重型多孔砖、非承重型空心砖，以及碳化粉煤灰砖、彩色步道板、地板砖等新型墙体材料。小型空心砖块硅钙板粉煤灰陶瓷其它建筑制品：辉石微晶玻璃、石膏制品的填充剂、做沥青填充料生产防水油毡、制备矿物棉、纤维化灰绒、陶砂滤料，在砂浆中代替部分水泥、石灰或砂等二、粉煤灰的综合利用途径

2.粉煤灰在农业上可用作土壤改良剂、农肥和造地还田等3.粉煤灰在环保上的应用在废水处理工程中的应用：粉煤灰本身已具有较强的吸附性能，经硫铁矿渣、酸、碱、铝盐或铁盐溶液改性后，辅以适量的助凝剂，可用来处理各类废水；在废水脱色除臭、有机物和悬浮胶体去除、细菌微生物和杂质净化、以及Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+等重金属离子去除上，粉煤灰均有显著的处理效果。在烟气脱硫工程中的应用：电厂烟气脱硫的主要方法是石灰-石灰石法，此法原料消耗大、废渣产量多，但在消石灰中加入粉煤灰，则脱硫效率可提高5～7倍。

在噪声防治工程中的应用：制作保温吸音材料、制作GRC双扣隔声墙板。4.粉煤灰的工程填筑应用粉煤灰的成分及结构与粘土相似，可代替砂石，应用在工程填筑上，如筑路筑坝、围海造田、矿井回填等5.从粉煤灰中回收有用物质分选空心微珠、提取工业原料、回收稀有金属6.生产功能性新型材料粉煤灰可作为生产吸附剂、混凝剂、沸石分子筛与填料载体等功能性新型材料的原料，广泛用于水处理、化工、冶金、轻工与环保等方面。如粉煤灰在作为污水的调理剂时有显著的除磷酸盐能力；作为吸附剂时可从溶液中脱除部分重金属离子或阴离子；作为混凝剂时，COD与色度去除率均高于其它常用的无机混凝剂；而利用粉煤灰制成的分子筛，质量与性能指标已达到或超过由化工原料合成的分子筛。1.煤矸石的来源

煤矸石是煤炭开采、洗选及加工过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，约占煤炭产量的15%左右。2.煤矸石的组成

煤矸石是煤矿中夹在煤层间的脉石(又称夹矸石)。大部分煤矸石结构较为致密，呈黑色，自燃后呈浅红色，结构较疏松。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。三、煤矸石的资源化处理2.煤矸石的组成

煤矸石是煤矿中夹在煤层间的脉石(又称夹矸石)。大部分煤矸石结构较为致密，呈黑色，自燃后呈浅红色，结构较疏松。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO2K2O+Na2O含量%53~6516~362.3~14.60.4~2.30.4~2.40.9~4.01.5~3.93.煤矸石的危害露天堆积的矸石山侵占良田、阻塞河道、造成水灾；煤矸石自燃释放大量有害气体，如CO、CO2、SO2、H2S及NOx、CmHn等，甚至引起火灾；煤矸石含有微量重金属元素，Pb、Sn、Cr、As等，酸性淋溶水损伤临近土壤、农作物及水环境；煤矸石细粒随风飘散，造成降尘污染；矸石中天然放射性元素对人体与环境产生危害；矸石山崩塌时，危及人畜安全。4.煤矸石的综合利用煤矸石发电煤矸石的主要特点是灰分高（40%~70%）,发热量低，是一种低热值燃料，利用其热值发电和采暖供热，化害为利，可以提高资源利用率，缓解能源紧张局面，具有相当的经济效益和社会效益。由于煤矸石发热值低，一般锅炉无法单独将煤矸石座位燃料利用，可将煤掺入煤矸石或采用流化床锅炉燃烧。燃烧后生成的灰渣，化学活性较高，也可作为建筑材料、化工及农业原料加以利用。煤矸石制砖和水泥利用黏土成分相近的煤矸石烧制砖，可实现烧砖不用或少用土，不用或少用煤，能够大量节约黏土原料，减少对环境的破坏。制砖煤矸石的SiO2含量应为55%~70%，Al2O3含量应为15%~25%，Fe2O3含量应小于5%，CaO含量应小于2.5%，MgO含量应小于1%，S含量应小于1%；塑性指数为7~17，粒度小于3mm，收缩率小于4%。煤矸石砖的量完全能满足建筑行业要求，其强度、耐酸碱和抗冻性均优于普通黏土砖。我国已禁止使用黏土烧砖，故在这种环境下，煤矸石制砖前景广阔。煤矸石生产复合肥料煤矸石中含有炭质页岩和含碳粉砂岩，有机质含量在15%左右，并含有植物生长所需的Cu、Co、Mo、Mn等微量元素。近年来我国开始大力发展以煤矸石为载体生产优质、高效、营养全面、对环境无污染的无机复合肥和微生物肥料。煤矸石复合微生物肥料具有克服施用化肥导致的环境污染、肥效不长、农作物品质下降等功效，具有无毒、无害、无污染、光谱、优质、高效等特点。煤矸石的工程应用煤矸石在工程方面主要应用于铁路和公路路基、土地复垦、矿区回填。煤矸石中含有一定的活性物质，具有较好的路用性能和强度，同时具有很好的抗风雨侵蚀能力，因此可用作一般铁路和公路的底基层或路基填料。对于没有工业利用价值的煤矸石，可充填塌陷区、沟谷和复垦造地，这样既可使采煤破坏的土地得到恢复，又可减少矸石占地，减少煤矸石造成的生态问题。一般用于复垦的煤矸石以砂岩、石灰岩为主，采用推土机回填、压实，根据复垦地耕作、建房、修路等不同的用途进行处理。

煤矸石除了上述用途外，还有很多用途，如采用洗选的方法回收其中的精矿，可用作化工产品的原料，人行道地砖、下水道等建筑材料，硅酸铝耐火纤维系列产品的原料等。1.磷石膏的组成随着高浓度磷复肥、磷酸和洗涤剂工业的迅速发展，磷石膏废渣急剧增加（每生产1t磷酸约排放5t磷石膏）

磷石膏一般为黄白、浅黄、浅灰或黑灰色的细粉状固体，含水率20%～30%、容重0.733～0.880g/cm3、粘性较大、呈酸性、略有异味；其主要成分为二水石膏(CaSO4·2H2O)，并含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、P2O5及F等杂质，以及微量的镉、砷、铅等重金属离子，铈、钒、钛等稀有元素和镭、铀等放射性元素。

四、磷石膏的资源化处理

2.磷石膏的资源化途径水泥缓凝剂：由于磷石膏含有P2O5、氟等杂质影响着水泥的物理性能，使其初凝时间后延、强度下降，故在使用前，应进行适当改性。用磷石膏联产水泥和硫酸：原理是将磷石膏高温分解，所得SO3用于生产硫酸，CaO用于生产水泥。生产低碱型硫铝酸盐水泥：以石灰石、矾土和磷石膏为原料在立窑中烧制的硫铝酸盐水泥熟料，熟