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[摘 要]本文通过对基础化工废弃物综合利用的多种实例,阐述了化工废弃物并不是纯粹的废物,而是很有价值的化工原料;论证了化工废弃物就是隐形的、有价值的宝藏; 说明了物质的不灭定律;总结了从生到灭、又从灭到生的自然循环法则。而且在综合利用化工废弃物的同时还彻底的解决了环境污染重大的问题,这就是本文的宗旨所在。
[关键词]废弃物、基础化工、矿藏
中图分类号:X3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0226-01
引言:正值国家国民经济在飞速发展的今天,人民生活水平在不断提高的太平盛世。因此,重提环境保护和造福人类就显得尤为重要了。但是,在这种天下大治、繁荣昌盛的大好形势下却有着不和谐的音符在跳动。那就是锅炉烟囱的滚滚黑烟;部分江河湖海的阵阵异臭;垃圾堆放场上空乌烟瘴气的尘灰;还有清晨晨练下pm2.5的浓浓雾霾。作为五千年历史文化的华夏子孙、龙的传人们怎么会等闲视之此等大事呢?
总论:化学工业的废弃物有着它的两重性。如果你不处理和利用它就会变成污染源,或多或少的污染环境和生活空间。如果你对它加以利用进行科学的、合理的加工就会变成有用的化工产品。这恰恰说明一个科学的道理:就是一切事物都具有它的两重性,如果你做了该做的事情,事态的变化就向着有利的方向发展,如果该做的事情你不去做事态就会向着不利的方向蔓延。
一、硫酸生产废弃物的资源化状况:
1.1 国内外硫酸生产的背景:硫酸是我国工业生产量很大的基础无机化工原料,并在国际上也是屈指可数的生产大国。2005年我国硫酸总产量已达4462.2万吨,比2004年产量增加了17.2%,占全球总产量的25%,总产量已经超过了世界最大产量的美国。到目前为止我们国家的硫酸总产量已接近亿吨,这是一个前所未有的数字。也是我国基础化工业在世界历史舞台上崛起的符号和象征!
1.2 硫酸烧渣的矿藏价值:硫酸生产的主要原料矿种是硫铁矿也称黄铁矿,其主要成分为FeS2,还有其他的成分为Cu、Zn、Pb、Co、Ni、Au等金属元素,最重要的是含硫品位高达45%。硫铁矿晶型结构多呈立方体或五角十二面体,色泽呈浅黄至古铜色有金属光泽,它的密度4.9-5.2g/cm,在地壳上分布的很广阔。
1.3 硫酸废弃物的环境治理及资源化:硫铁矿的产地不同烧渣的化学成分也不尽相同,同时烧渣的产生跟矿石的品位以及生产工艺都有极大的关系。矿石的品位越高,出渣量就越低,反之则高。当硫铁矿含硫量为25-35%时,一般的生产废率为每生产一吨硫酸约产生0.7-1吨的烧渣。按2003年计算:国家全年硫酸制造产生的烧渣可达1300万吨之多(以硫铁矿品位30%以上计)。
1.4 环境污染及未来价值:硫酸烧渣全国的产生量旁大,每年有几千万吨之多。除每年少量烧制砖瓦、提取有色金属、还用做水泥填料之外,绝大部分都是露天堆放。从此当地人就有了这样的一句民谣:晴日红尘飞,下雨红水流。这绝不是欢天喜地的颂歌,而是为人们敲响要时刻关注环境保护的警钟。
二、純碱生产废弃物的资源化状况:
2.1 国内外纯碱生产的背景:纯碱的学名叫碳酸钠,他是重要的基础化工原料。广泛应用于轻工、化工、冶金、电子、食品、医药等行业。据统计:玻璃制品是纯碱消耗量最大的行业,消费量大约占42%、轻工业占12%、化工占12%、有色金属占5%、医药占2%、民用占7%、其他行业占20%。
2.2 纯碱生产方法决定废弃物的产生:我国纯碱的生产方法主要是依靠氨碱法和联碱法两种,还有少量的电解法和天然碱法等。其中,氨碱法的产量占全国纯碱总产量的50%以上。既然如此,那么氨碱法的废弃物排放或者堆积数量也是同样的庞大。而且氨碱法的废渣长期堆积,毁掉大面积土地资源。
氨碱法纯碱生产是以食盐、石灰石为原料,经过石灰石煅烧、盐水精制、吸氨碳化、碳酸氢钠再过滤、煅烧、母液蒸氨等工艺最后制得纯碱。其中碳化母液过滤后,在蒸氨过程中需要排除大量的蒸氨废液。
2.3 废弃物的价值及利用:氨碱法纯碱的废渣呈白色膏状物质,稳定性极差,表面有裂缝。含水量为60-63%,富有强烈的吸水性。其主要成分为CaO,还有SiO2、NaCl、CaCl等物质。
氨碱废液也是氨碱法的液体废弃物,它的排放量以及环境污染度也不可小觑。是和氨碱废渣形成了氨碱法纯碱的两大污染源。
2.4 废弃物的污染治理与资源化:纯碱制造过程中的废液废碱,主要都是未被利用起来原料元素。具有排放量大,利用价值低等特点。虽然无毒但废液中PH值、悬浮物含量以及排放温度等均不符合国家的排放标准,必须进行处理和利用。
三、氯碱工业废弃物资源化状态
3.1 国内外氯碱生产的背景
Na(OH)是氯碱工业主要大的品种之一。2003年全国烧碱生产能力达1132.7万吨,实际产量为939.8万吨,总产量仅次于美国。据初步统计:到2005年全国烧碱总产量将超过1600万吨。比2003年增长42.9%,有望超过美国成为世界第一大烧碱生产国。到目前为止我国烧碱总产量将达到四千万吨,居世界首位。
3.2 氯碱工业废弃物的数量与污染源
3.2.1 盐泥:盐泥来自于盐水精制部分的化盐槽和沉降器,由于我国的烧碱使用原盐做原料,造成盐泥大量产生,按照2003烧碱产量938.9万吨计,全国产生盐泥的数量为(38-47)×104T/a
3.2.2 石棉:废石棉隔膜来自于隔膜法烧碱电解槽,其主要成分为石棉,它的产生量为0.4-0.5kg/T烧碱。按照2003年隔膜法烧碱产量612万吨计,全国产生的废石棉为3060T/a。
3.2.3 电石渣(浆):电石法PVC生产过程中,由乙炔发生器排除大量的电石渣浆,每生产一吨PVC消耗电石1.6吨,消耗每吨电石又产生1.2吨的干基电石渣;既是产出一吨PVC就会产生1.92吨干基电石渣。而实际生产是生产一吨PVC要排出20吨的电石渣浆。当然大部分都是水流出来,经离心机脱水成50%的半湿电石渣,每吨产品也得产出四吨电石渣。
3.2.4 汞催化剂:电石法氯乙烯合成反应中,采用氯化汞催化剂。新的催化剂氯化汞含量为10-12%,运行至合成转化率下降到一定程度时,氯化汞含量约为7%以下则需要更换新的催化剂。废氯化汞催化剂的产生量为1.4kg/T(PVC),最后全国集中送至云南汞矿厂进行回收,汞的回收率为93%。
3.2.5 卤代烃高沸物:卤代烃高佛物来自于高沸塔塔底残夜,主要成分为二氯乙烷,其排放量为0.002T/T(PVC)。
3.2.6 高浓度酸性废水:高浓度酸性废水来自于水洗过程盐酸浓度为3%,排放量为3-4吨T/T(PVC)。
3.2.7 高浓度碱性废水:高浓度碱性废水来自于碱洗过程,NaOH浓度为5%左右,排放量为60-80kg/T(PVC)。
3.3 电石渣的最佳应用
我在2004年就已经在上海利用电石渣研发出来白石膏了,并且还申请了国家专利。当时由于资金的困惑一直都没有产业化过,但是,由于我多次去钛白粉厂家寻求应用上的合作,来推广该专利项目。结果给厂家带来了很大的提示:在钛白粉行业上得到了很好的应用。很多钛白粉企业都在利用电石渣来中和生产排出来的硫酸废水进而形成了黄石膏固体,大大缓解了钛白粉厂的环保压力。目前百分之六十以上的钛白粉厂家都在应用这个酸性废水的处理方法。
我是从2008年5月份开始研发这个课题,目前已经取得了小试、中试、工业化放大的各个级别试验。得出了工艺上的圆满突破,工艺名称就是:双循环水平衡的工艺路线。主产品是钡盐,副产品是钛白粉厂可以循环利用的碳酸钙。
结论:本文以事实为根据,用数据说话为准绳。深入浅出,循序渐进的演讲了一个事实的结论。那就是化学废弃物并不是真废物!而是隐藏的矿产,是可以有待于挖掘而又丰富的宝藏。无论是开发这项伟大的事业,还是储存这些未来的准资源财富。都有着非同一般的现实意义和未来的深远意义。希望热爱大自然、热爱环保事业的有志之士共同开创这项宏远而伟大的事业!
參考文献
[1] 将电子垃圾变矿藏的技术方法.中国环保在线 http://www.hbzhan.com/news/detail/67871.html.
[关键词]废弃物、基础化工、矿藏
中图分类号:X3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0226-01
引言:正值国家国民经济在飞速发展的今天,人民生活水平在不断提高的太平盛世。因此,重提环境保护和造福人类就显得尤为重要了。但是,在这种天下大治、繁荣昌盛的大好形势下却有着不和谐的音符在跳动。那就是锅炉烟囱的滚滚黑烟;部分江河湖海的阵阵异臭;垃圾堆放场上空乌烟瘴气的尘灰;还有清晨晨练下pm2.5的浓浓雾霾。作为五千年历史文化的华夏子孙、龙的传人们怎么会等闲视之此等大事呢?
总论:化学工业的废弃物有着它的两重性。如果你不处理和利用它就会变成污染源,或多或少的污染环境和生活空间。如果你对它加以利用进行科学的、合理的加工就会变成有用的化工产品。这恰恰说明一个科学的道理:就是一切事物都具有它的两重性,如果你做了该做的事情,事态的变化就向着有利的方向发展,如果该做的事情你不去做事态就会向着不利的方向蔓延。
一、硫酸生产废弃物的资源化状况:
1.1 国内外硫酸生产的背景:硫酸是我国工业生产量很大的基础无机化工原料,并在国际上也是屈指可数的生产大国。2005年我国硫酸总产量已达4462.2万吨,比2004年产量增加了17.2%,占全球总产量的25%,总产量已经超过了世界最大产量的美国。到目前为止我们国家的硫酸总产量已接近亿吨,这是一个前所未有的数字。也是我国基础化工业在世界历史舞台上崛起的符号和象征!
1.2 硫酸烧渣的矿藏价值:硫酸生产的主要原料矿种是硫铁矿也称黄铁矿,其主要成分为FeS2,还有其他的成分为Cu、Zn、Pb、Co、Ni、Au等金属元素,最重要的是含硫品位高达45%。硫铁矿晶型结构多呈立方体或五角十二面体,色泽呈浅黄至古铜色有金属光泽,它的密度4.9-5.2g/cm,在地壳上分布的很广阔。
1.3 硫酸废弃物的环境治理及资源化:硫铁矿的产地不同烧渣的化学成分也不尽相同,同时烧渣的产生跟矿石的品位以及生产工艺都有极大的关系。矿石的品位越高,出渣量就越低,反之则高。当硫铁矿含硫量为25-35%时,一般的生产废率为每生产一吨硫酸约产生0.7-1吨的烧渣。按2003年计算:国家全年硫酸制造产生的烧渣可达1300万吨之多(以硫铁矿品位30%以上计)。
1.4 环境污染及未来价值:硫酸烧渣全国的产生量旁大,每年有几千万吨之多。除每年少量烧制砖瓦、提取有色金属、还用做水泥填料之外,绝大部分都是露天堆放。从此当地人就有了这样的一句民谣:晴日红尘飞,下雨红水流。这绝不是欢天喜地的颂歌,而是为人们敲响要时刻关注环境保护的警钟。
二、純碱生产废弃物的资源化状况:
2.1 国内外纯碱生产的背景:纯碱的学名叫碳酸钠,他是重要的基础化工原料。广泛应用于轻工、化工、冶金、电子、食品、医药等行业。据统计:玻璃制品是纯碱消耗量最大的行业,消费量大约占42%、轻工业占12%、化工占12%、有色金属占5%、医药占2%、民用占7%、其他行业占20%。
2.2 纯碱生产方法决定废弃物的产生:我国纯碱的生产方法主要是依靠氨碱法和联碱法两种,还有少量的电解法和天然碱法等。其中,氨碱法的产量占全国纯碱总产量的50%以上。既然如此,那么氨碱法的废弃物排放或者堆积数量也是同样的庞大。而且氨碱法的废渣长期堆积,毁掉大面积土地资源。
氨碱法纯碱生产是以食盐、石灰石为原料,经过石灰石煅烧、盐水精制、吸氨碳化、碳酸氢钠再过滤、煅烧、母液蒸氨等工艺最后制得纯碱。其中碳化母液过滤后,在蒸氨过程中需要排除大量的蒸氨废液。
2.3 废弃物的价值及利用:氨碱法纯碱的废渣呈白色膏状物质,稳定性极差,表面有裂缝。含水量为60-63%,富有强烈的吸水性。其主要成分为CaO,还有SiO2、NaCl、CaCl等物质。
氨碱废液也是氨碱法的液体废弃物,它的排放量以及环境污染度也不可小觑。是和氨碱废渣形成了氨碱法纯碱的两大污染源。
2.4 废弃物的污染治理与资源化:纯碱制造过程中的废液废碱,主要都是未被利用起来原料元素。具有排放量大,利用价值低等特点。虽然无毒但废液中PH值、悬浮物含量以及排放温度等均不符合国家的排放标准,必须进行处理和利用。
三、氯碱工业废弃物资源化状态
3.1 国内外氯碱生产的背景
Na(OH)是氯碱工业主要大的品种之一。2003年全国烧碱生产能力达1132.7万吨,实际产量为939.8万吨,总产量仅次于美国。据初步统计:到2005年全国烧碱总产量将超过1600万吨。比2003年增长42.9%,有望超过美国成为世界第一大烧碱生产国。到目前为止我国烧碱总产量将达到四千万吨,居世界首位。
3.2 氯碱工业废弃物的数量与污染源
3.2.1 盐泥:盐泥来自于盐水精制部分的化盐槽和沉降器,由于我国的烧碱使用原盐做原料,造成盐泥大量产生,按照2003烧碱产量938.9万吨计,全国产生盐泥的数量为(38-47)×104T/a
3.2.2 石棉:废石棉隔膜来自于隔膜法烧碱电解槽,其主要成分为石棉,它的产生量为0.4-0.5kg/T烧碱。按照2003年隔膜法烧碱产量612万吨计,全国产生的废石棉为3060T/a。
3.2.3 电石渣(浆):电石法PVC生产过程中,由乙炔发生器排除大量的电石渣浆,每生产一吨PVC消耗电石1.6吨,消耗每吨电石又产生1.2吨的干基电石渣;既是产出一吨PVC就会产生1.92吨干基电石渣。而实际生产是生产一吨PVC要排出20吨的电石渣浆。当然大部分都是水流出来,经离心机脱水成50%的半湿电石渣,每吨产品也得产出四吨电石渣。
3.2.4 汞催化剂:电石法氯乙烯合成反应中,采用氯化汞催化剂。新的催化剂氯化汞含量为10-12%,运行至合成转化率下降到一定程度时,氯化汞含量约为7%以下则需要更换新的催化剂。废氯化汞催化剂的产生量为1.4kg/T(PVC),最后全国集中送至云南汞矿厂进行回收,汞的回收率为93%。
3.2.5 卤代烃高沸物:卤代烃高佛物来自于高沸塔塔底残夜,主要成分为二氯乙烷,其排放量为0.002T/T(PVC)。
3.2.6 高浓度酸性废水:高浓度酸性废水来自于水洗过程盐酸浓度为3%,排放量为3-4吨T/T(PVC)。
3.2.7 高浓度碱性废水:高浓度碱性废水来自于碱洗过程,NaOH浓度为5%左右,排放量为60-80kg/T(PVC)。
3.3 电石渣的最佳应用
我在2004年就已经在上海利用电石渣研发出来白石膏了,并且还申请了国家专利。当时由于资金的困惑一直都没有产业化过,但是,由于我多次去钛白粉厂家寻求应用上的合作,来推广该专利项目。结果给厂家带来了很大的提示:在钛白粉行业上得到了很好的应用。很多钛白粉企业都在利用电石渣来中和生产排出来的硫酸废水进而形成了黄石膏固体,大大缓解了钛白粉厂的环保压力。目前百分之六十以上的钛白粉厂家都在应用这个酸性废水的处理方法。
我是从2008年5月份开始研发这个课题,目前已经取得了小试、中试、工业化放大的各个级别试验。得出了工艺上的圆满突破,工艺名称就是:双循环水平衡的工艺路线。主产品是钡盐,副产品是钛白粉厂可以循环利用的碳酸钙。
结论:本文以事实为根据,用数据说话为准绳。深入浅出,循序渐进的演讲了一个事实的结论。那就是化学废弃物并不是真废物!而是隐藏的矿产,是可以有待于挖掘而又丰富的宝藏。无论是开发这项伟大的事业,还是储存这些未来的准资源财富。都有着非同一般的现实意义和未来的深远意义。希望热爱大自然、热爱环保事业的有志之士共同开创这项宏远而伟大的事业!
參考文献
[1] 将电子垃圾变矿藏的技术方法.中国环保在线 http://www.hbzhan.com/news/detail/67871.html.