摘要：随着有冶炼行业的快速发展，行业面临的资源、环保问题日益突出，资源、环保问题已经成为我国有冶炼企业的生命线。有冶炼固体废物是有冶炼行业的重要环境问题之一，其不仅是一种污染物也是重要的二次资源，其有效处理是解决有冶炼行业资源环保问题的关键。
关键字：我国、有冶炼、固体废物、处理相关技术、政策、建议
一、引言
资源、环境、能源和人口的协调发展是当今世界的重大社会问题。资源短缺和环境承载能力脆弱，是制约我国经济发展的两大瓶颈。工业绿化是大势所趋，我国有冶金企业将面临更加严峻的挑战，环境保护已成为有工业的生命线。因此，有冶金固体废物的安全处理与综合管理尤为重要，是解决有冶炼行业资源问题和环境问题的有效途径。本文以典型的有冶炼固体废物为例，综述了我国有冶炼固体废物处理与综合管理进展。
二、有冶炼典型固体废物处理技术现状及进展
2.1铝冶炼固体废物处理
关键字：我国、有冶炼、固体废物、处理相关技术、政策、建议
一、引言
资源、环境、能源和人口的协调发展是当今世界的重大社会问题。资源短缺和环境承载能力脆弱，是制约我国经济发展的两大瓶颈。工业绿化是大势所趋，我国有冶金企业将面临更加严峻的挑战，环境保护已成为有工业的生命线。因此，有冶金固体废物的安全处理与综合管理尤为重要，是解决有冶炼行业资源问题和环境问题的有效途径。本文以典型的有冶炼固体废物为例，综述了我国有冶炼固体废物处理与综合管理进展。
二、有冶炼典型固体废物处理技术现状及进展
2.1铝冶炼固体废物处理
（1） 赤泥中含有可再生利用的氧化物、多种有机金属及稀土元素，资源化利用途径主要有：①作为原料制备建筑材料、制造炼钢保护渣、制备塑料填充剂、生产硅钙复合肥等；②提取铁、钛、钪、铝及稀土元素等有用组分；③用作废水处理吸附剂、烟气脱硫、土壤中重金属固定等。然而赤泥含水率高、粒径细小、含碱量高、组成复杂且具有腐蚀性和放射性。在目前技术条件下，尚无法对其进行大规模高效利用，我国氧化铝厂多以集中堆存处置为主。针对目前赤泥堆场环境风险高、物理结构不良、有机质和养分缺乏、一般植物难以生长等问题，中南大学在国内率先提出了赤泥土壤化研究的发展方向，构建了赤泥堆场耐性植物种质资源数据库，揭示了堆场赤泥碱性物相转化规律，建立了一套新颖的团聚体微观结构定量化分析方法，证实了基质改良能够促进团聚体的形成和土壤发生过程，研究成果对于实现赤泥的土壤化处置、加快堆场的生态重建、经济安全地消除赤泥堆场环境隐患具有重要的科学意义。
（2） 大修渣目前大修渣的综合利用途径主要包括：作为水泥生产的补充燃料、作为化铁炉萤石的代用品、用碱浸法回收氟盐和碳、高温水解法生产氟化铝、用作氧化铝生产中的燃料等。尽管这些方法均可部分缓解电解铝大修渣堆存问题，但在实际应用中，存在各种困难。我国大修渣大部分采用露天或掩埋堆放的方式处理，然而大修渣中含有可溶性
（2） 大修渣目前大修渣的综合利用途径主要包括：作为水泥生产的补充燃料、作为化铁炉萤石的代用品、用碱浸法回收氟盐和碳、高温水解法生产氟化铝、用作氧化铝生产中的燃料等。尽管这些方法均可部分缓解电解铝大修渣堆存问题，但在实际应用中，存在各种困难。我国大修渣大部分采用露天或掩埋堆放的方式处理，然而大修渣中含有可溶性
氟和等有毒物质，会随雨水渗入土壤，造成污染，因此电解铝大修渣堆场的选址和防渗处理尤为重要。
（3） 铝灰铝灰的处理主要是围绕金属铝和氧化铝资源进行的，主要有高温下金属铝提取，氧化铝、氯化铝、硫酸铝等无机材料制备，以及作为炼钢辅料三个方面。目前研究的高温回收金属铝的方法主要有炒灰法、压榨回收法、铝金属回收后，氧化铝得到了进一步富集，可用来制备氧化铝、氯化铝以及硫酸铝等含铝无机材料，但大多处于实验室阶段。目前采用铝灰用作炼钢造渣脱硫剂已经得到了工业应用，能够满足实际生产要求，是铝灰资源化利用的一种可选途径。
2.2铜铅冶炼固体废物处理
（1） 冶炼炉渣处理炼铜炉渣的处理方法主要有选矿分离、湿法提取、火法贫化、高温氧化、选择性还原和建工建材利用等。渣选矿在我国铜冶炼企业应用较为广泛，但铜、铁回收率不高；湿法提取采用酸性浸出，只适宜处理含铜超过4%的转炉渣或诺兰达炉渣，也不能有效利用渣中的铁资源，酸消耗量大，产生大量难于有效利用的硫酸亚铁；火法贫化主要针对铜品位大于4%以上的粗铜转炉渣或冰铜渣，低品位的铜渣有价成分回收率低；高温氧化在高温条件下将渣中的铁化物转变为Fe3O4，然后通过磁选回收其中的铁资源，
（3） 铝灰铝灰的处理主要是围绕金属铝和氧化铝资源进行的，主要有高温下金属铝提取，氧化铝、氯化铝、硫酸铝等无机材料制备，以及作为炼钢辅料三个方面。目前研究的高温回收金属铝的方法主要有炒灰法、压榨回收法、铝金属回收后，氧化铝得到了进一步富集，可用来制备氧化铝、氯化铝以及硫酸铝等含铝无机材料，但大多处于实验室阶段。目前采用铝灰用作炼钢造渣脱硫剂已经得到了工业应用，能够满足实际生产要求，是铝灰资源化利用的一种可选途径。
2.2铜铅冶炼固体废物处理
（1） 冶炼炉渣处理炼铜炉渣的处理方法主要有选矿分离、湿法提取、火法贫化、高温氧化、选择性还原和建工建材利用等。渣选矿在我国铜冶炼企业应用较为广泛，但铜、铁回收率不高；湿法提取采用酸性浸出，只适宜处理含铜超过4%的转炉渣或诺兰达炉渣，也不能有效利用渣中的铁资源，酸消耗量大，产生大量难于有效利用的硫酸亚铁；火法贫化主要针对铜品位大于4%以上的粗铜转炉渣或冰铜渣，低品位的铜渣有价成分回收率低；高温氧化在高温条件下将渣中的铁化物转变为Fe3O4，然后通过磁选回收其中的铁资源，
但铁的回收率低，同时无法实现铜的回收。
（2） 冶炼尘泥处理烟尘、酸泥、阳极泥均含有较高含量的有价金属和有毒元素砷。目前，我国铜冶炼企业多直接返回熔炼或湿法冶炼系统，以回收其中的有价金属。但是该方法会降低冶炼系统处理能力、恶化炉况，同时会造成冶炼系统中有害成分的累积和增多，直接影响电铜的质量。关于烟尘、酸泥和阳极泥单独处理也有较多研究，主要集中于火法焙烧脱砷和湿法浸出脱砷。针对烟尘、阳极泥等多金属含砷物料，中南大学开发了“源头脱砷—脱砷—终端固砷—梯级利用”新工艺，实现了砷的源头脱除与锑、铋的深度回收，开辟了含砷物料高效冶炼新途径。进一步研发和拓宽砷的应用市场，同时配合脱砷技术的研发，是实现烟尘、酸泥和阳极泥综合利用的有效途径。
2.3湿法炼锌固体废物处理
（1） 浸出渣浸出渣处理搭配技术为主，包括回转窑挥发法、矮鼓风炉处理法、烟化炉连续吹炼工艺、基夫赛特工艺搭配处理等。基夫赛特工艺搭配处理锌浸出渣是近年来我国通过引进和再创新开发出的新方法，原料适应性强、烟尘率低、烟气SO2浓度高、能耗低，但一次性投入较高，原料准备复杂（如干燥至含水1%以下）。此外，近年来还有一些新的研究成果，这些技术可实现浸出渣中锌、铁、镉等有价金属的高效回收，可实现工业
（2） 冶炼尘泥处理烟尘、酸泥、阳极泥均含有较高含量的有价金属和有毒元素砷。目前，我国铜冶炼企业多直接返回熔炼或湿法冶炼系统，以回收其中的有价金属。但是该方法会降低冶炼系统处理能力、恶化炉况，同时会造成冶炼系统中有害成分的累积和增多，直接影响电铜的质量。关于烟尘、酸泥和阳极泥单独处理也有较多研究，主要集中于火法焙烧脱砷和湿法浸出脱砷。针对烟尘、阳极泥等多金属含砷物料，中南大学开发了“源头脱砷—脱砷—终端固砷—梯级利用”新工艺，实现了砷的源头脱除与锑、铋的深度回收，开辟了含砷物料高效冶炼新途径。进一步研发和拓宽砷的应用市场，同时配合脱砷技术的研发，是实现烟尘、酸泥和阳极泥综合利用的有效途径。
2.3湿法炼锌固体废物处理
（1） 浸出渣浸出渣处理搭配技术为主，包括回转窑挥发法、矮鼓风炉处理法、烟化炉连续吹炼工艺、基夫赛特工艺搭配处理等。基夫赛特工艺搭配处理锌浸出渣是近年来我国通过引进和再创新开发出的新方法，原料适应性强、烟尘率低、烟气SO2浓度高、能耗低，但一次性投入较高，原料准备复杂（如干燥至含水1%以下）。此外，近年来还有一些新的研究成果，这些技术可实现浸出渣中锌、铁、镉等有价金属的高效回收，可实现工业
化应用。
刘涛有几个孩子（2） 铁矾渣铁矾渣处理分为回转窑挥发法、无害化固定处理和回收铁及其他有价金属资源。回转窑挥发法是目前实现工业化的铁矾渣处理方法，可使90%以上的锌进入烟气，但工艺流程长、投资成本高、作业环境恶劣；无害化处理是通过在铁矾渣中加入石灰石、花岗岩、碎玻璃、粉煤灰等溶剂，在高温下进行烧结，得到的烧结渣做成微晶玻璃、陶瓷材料、路基填料和建筑材料等，该方法适合处理有价金属含量少、回收价值低的铁矾渣；铁矾渣回收铁主要是通过焙烧或浸出等对铁矾渣中的铁资源进行富集，得到炼铁精矿或具有高附加值的铁系化工产品。在此基础上，还有研究通过其他方法回收铁矾渣中银等有价金属。综上，从铁矾渣目前的处理现状看，常规回转窑挥发法和无害化固化处理都具有投资成本高的缺点，对工业生产而言不具有经济性，且无法实现铁矾渣中稀散金属的回收。目前，亟需开发既能实现铁矾渣中有价金属的综合回收又能保证残渣稳定无害的铁矾渣处理新技术。
三、政策建议
为了很好地解决这些问题，一方面国家必须重视有金属冶炼业的发展，要针对有冶炼固体废物处理与管理制定一些专门的法律、法规及标准，以支持和鼓励冶炼企业进行
刘涛有几个孩子（2） 铁矾渣铁矾渣处理分为回转窑挥发法、无害化固定处理和回收铁及其他有价金属资源。回转窑挥发法是目前实现工业化的铁矾渣处理方法，可使90%以上的锌进入烟气，但工艺流程长、投资成本高、作业环境恶劣；无害化处理是通过在铁矾渣中加入石灰石、花岗岩、碎玻璃、粉煤灰等溶剂，在高温下进行烧结，得到的烧结渣做成微晶玻璃、陶瓷材料、路基填料和建筑材料等，该方法适合处理有价金属含量少、回收价值低的铁矾渣；铁矾渣回收铁主要是通过焙烧或浸出等对铁矾渣中的铁资源进行富集，得到炼铁精矿或具有高附加值的铁系化工产品。在此基础上，还有研究通过其他方法回收铁矾渣中银等有价金属。综上，从铁矾渣目前的处理现状看，常规回转窑挥发法和无害化固化处理都具有投资成本高的缺点，对工业生产而言不具有经济性，且无法实现铁矾渣中稀散金属的回收。目前，亟需开发既能实现铁矾渣中有价金属的综合回收又能保证残渣稳定无害的铁矾渣处理新技术。
三、政策建议
为了很好地解决这些问题，一方面国家必须重视有金属冶炼业的发展，要针对有冶炼固体废物处理与管理制定一些专门的法律、法规及标准，以支持和鼓励冶炼企业进行
废物的处理与综合利用。尽可能摘掉有冶炼固体废物危险废物的“帽子”，加快有冶炼固体废物的豁免管理，加强废物处理过程的管理与监督，并完善废物最终处置过程的环境风险评价。另一方面，在发展过程中，还可充分利用“互联网＋”，建立基于互（物）联网的有冶炼固体废物的回收系统和交流中心，强化不同企业间的相互合作，充分配置资源，延长并拓展固体废物处理产业链，大力支持冶炼固体废物在不同冶炼企业间的相互消纳，从而实现冶炼废渣的源头减量和有价金属资源的高效回收利用。
结束语：
基于我国有金属冶炼工艺特征，在实地调研和文献调研的基础上，分析了我国有冶炼固体废物来源及特征，综述了有冶炼典型固体废物处理技术现状及进展，并提出我国有冶炼固废管理的政策建议。
参考文献：
[1]闵小波，柴立元，柯勇，史美清，费讲驰，梁彦杰.我国有冶炼固体废物处理相关技术及政策建议[J].环境保护，2017，45（20）：24-30.
[2]凌飞，张变革，吕翔，曹龙文.大冶有冶炼厂水资源高效利用技改实践[J].硫酸工业，2019（02）：45-48+52.
结束语：
基于我国有金属冶炼工艺特征，在实地调研和文献调研的基础上，分析了我国有冶炼固体废物来源及特征，综述了有冶炼典型固体废物处理技术现状及进展，并提出我国有冶炼固废管理的政策建议。
参考文献：
[1]闵小波，柴立元，柯勇，史美清，费讲驰，梁彦杰.我国有冶炼固体废物处理相关技术及政策建议[J].环境保护，2017，45（20）：24-30.
[2]凌飞，张变革，吕翔，曹龙文.大冶有冶炼厂水资源高效利用技改实践[J].硫酸工业，2019（02）：45-48+52.
[3]牛真茹，齐硕，吴庭雯，陈鸿汉.某有冶炼场地浅层土壤重金属空间变异规律与分布特征[J].土壤通报，2016，47（03）：738-745.
发布评论