硫酸生产烧渣浸出特性研究

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硫酸是重要的基础化工原料,在石化、化工、钢铁、冶金、军工等许多领域应用广泛。我国硫酸生产每年要排放出废渣近千万吨,约占化工废渣总量的1/3。在目前的企业中,此类废渣少部分用于制砖或作水泥添加剂,少部分用于选铁,大部分企业废渣都是采用露天堆放处置,不仅占用了大量的土地,而且会因制酸原料来源及生产工艺的差异而存在含量不同的Cu、Cd、Pb、Zn、Ni、Cr和As等重金属,这些富含重金属的废渣在与自然界中的各种液体接触后,其固相中的有害成分将会溶解而进入液相,形成含有重金属的浸出液。如果浸出液中的毒性物质进入环境,将直接对土壤和地下水造成污染。对于硫酸生产烧渣类型归属问题,目前国内外尚未见系统研究的报道。本文以湖北省四家大型硫酸生产企业的烧渣样品为研究对象,采用水平振荡法、硫酸硝酸法、醋酸缓冲溶液法三种不同的浸出方法提取烧渣中的重金属,研究了其浸出规律,了解了不同重金属在不同浸出方法下浸出特性的差异。论文主要取得了以下结论:(1)论文所研究硫酸生产烧渣属于固体废物的范畴,且未列入《国家危险废物名录》之内。(2)有害元素浸出结果:浸出液中铜、总铬、铅、锌、镍、镉和砷含量波动范围较大,这可能与制酸原料、工艺及原料来源的不同有关。浸出方法及粒径对砷、总铬、镍、铜、锌、铅、镉元素的浸出有一定的影响。总体来看,粒径越小,浸出液中有害元素浸出量越多。(3)烧渣浸出毒性结论:YH硫精砂烧渣、XYF硫精砂烧渣1、XYF硫精砂烧渣2、XY硫铁矿烧渣及XY硫铁矿烧渣选铁后废渣中As含量超过浸出毒性浓度限值,超标倍数分别为0.146、0.398、0.718、0.29、0.242倍;YH硫精砂烧渣中Pb含量超过浸出毒性浓度限值,超标倍数为0.166倍;YH硫铁矿烧渣、YH硫精砂烧渣、XYF硫精砂烧渣1、XYF硫精砂烧渣2中Cd含量超过浸出毒性浓度限值,超标倍数分别为0.24、2.02、0.02、0.46倍。样品中,仅HML硫精砂烧渣中所有有害元素(As、Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd)均未超出浸出毒性浓度限值,但除Cr、Ni外,其余有害元素(As、Cu、Zn、Pb、Cd)超出污水综合排放标准浓度限值。故判断得出YH硫铁矿烧渣、YH硫精砂烧渣、XYF硫精砂烧渣1、XYF硫精砂烧渣2、XY硫铁矿烧渣及XY硫铁矿烧渣选铁后废渣为具有浸出毒性的危险废物,HML硫精砂烧渣为不具有浸出毒性的危险废物,但由于有害元素中As、Cu、Zn、Pb、Cd超出污水综合排放标准中的浓度限值,故进一步判断得出HML硫精砂烧渣为第Ⅱ类一般固体废物。对于硫酸生产过程产生的烧渣,应按照危险废物管理要求进行处理处置,参照《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)和《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)进行,避免造成二次污染。此外,建议对其进行更加深入的研究,从而得出该类废渣最佳的处置途径。
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