化工廢棄物

王嘉興

[摘 要]本文通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)化工廢棄物綜合利用的多種實(shí)例，闡述了化工廢棄物并不是純粹的廢物，而是很有價(jià)值的化工原料；論證了化工廢棄物就是隱形的、有價(jià)值的寶藏； 說(shuō)明了物質(zhì)的不滅定律；總結(jié)了從生到滅、又從滅到生的自然循環(huán)法則。而且在綜合利用化工廢棄物的同時(shí)還徹底的解決了環(huán)境污染重大的問(wèn)題，這就是本文的宗旨所在。

[關(guān)鍵詞]廢棄物、基礎(chǔ)化工、礦藏

中圖分類號(hào)：X3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）29-0226-01

引言：正值國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展的今天，人民生活水平在不斷提高的太平盛世。因此，重提環(huán)境保護(hù)和造福人類就顯得尤為重要了。但是，在這種天下大治、繁榮昌盛的大好形勢(shì)下卻有著不和諧的音符在跳動(dòng)。那就是鍋爐煙囪的滾滾黑煙；部分江河湖海的陣陣異臭；垃圾堆放場(chǎng)上空烏煙瘴氣的塵灰；還有清晨晨練下pm2.5的濃濃霧霾。作為五千年歷史文化的華夏子孫、龍的傳人們?cè)趺磿?huì)等閑視之此等大事呢？

總論：化學(xué)工業(yè)的廢棄物有著它的兩重性。如果你不處理和利用它就會(huì)變成污染源，或多或少的污染環(huán)境和生活空間。如果你對(duì)它加以利用進(jìn)行科學(xué)的、合理的加工就會(huì)變成有用的化工產(chǎn)品。這恰恰說(shuō)明一個(gè)科學(xué)的道理：就是一切事物都具有它的兩重性，如果你做了該做的事情，事態(tài)的變化就向著有利的方向發(fā)展，如果該做的事情你不去做事態(tài)就會(huì)向著不利的方向蔓延。

一、硫酸生產(chǎn)廢棄物的資源化狀況：

1.1 國(guó)內(nèi)外硫酸生產(chǎn)的背景：硫酸是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)量很大的基礎(chǔ)無(wú)機(jī)化工原料，并在國(guó)際上也是屈指可數(shù)的生產(chǎn)大國(guó)。2005年我國(guó)硫酸總產(chǎn)量已達(dá)4462.2萬(wàn)噸，比2004年產(chǎn)量增加了17.2%，占全球總產(chǎn)量的25%，總產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)了世界最大產(chǎn)量的美國(guó)。到目前為止我們國(guó)家的硫酸總產(chǎn)量已接近億噸，這是一個(gè)前所未有的數(shù)字。也是我國(guó)基礎(chǔ)化工業(yè)在世界歷史舞臺(tái)上崛起的符號(hào)和象征！

1.2 硫酸燒渣的礦藏價(jià)值：硫酸生產(chǎn)的主要原料礦種是硫鐵礦也稱黃鐵礦，其主要成分為FeS2，還有其他的成分為Cu、Zn、Pb、Co、Ni、Au等金屬元素，最重要的是含硫品位高達(dá)45%。硫鐵礦晶型結(jié)構(gòu)多呈立方體或五角十二面體，色澤呈淺黃至古銅色有金屬光澤，它的密度4.9-5.2g/cm，在地殼上分布的很廣闊。

1.3 硫酸廢棄物的環(huán)境治理及資源化：硫鐵礦的產(chǎn)地不同燒渣的化學(xué)成分也不盡相同，同時(shí)燒渣的產(chǎn)生跟礦石的品位以及生產(chǎn)工藝都有極大的關(guān)系。礦石的品位越高，出渣量就越低，反之則高。當(dāng)硫鐵礦含硫量為25-35%時(shí)，一般的生產(chǎn)廢率為每生產(chǎn)一噸硫酸約產(chǎn)生0.7-1噸的燒渣。按2003年計(jì)算：國(guó)家全年硫酸制造產(chǎn)生的燒渣可達(dá)1300萬(wàn)噸之多（以硫鐵礦品位30%以上計(jì)）。

1.4 環(huán)境污染及未來(lái)價(jià)值：硫酸燒渣全國(guó)的產(chǎn)生量旁大，每年有幾千萬(wàn)噸之多。除每年少量燒制磚瓦、提取有色金屬、還用做水泥填料之外，絕大部分都是露天堆放。從此當(dāng)?shù)厝司陀辛诉@樣的一句民謠：晴日紅塵飛，下雨紅水流。這絕不是歡天喜地的頌歌，而是為人們敲響要時(shí)刻關(guān)注環(huán)境保護(hù)的警鐘。

二、純堿生產(chǎn)廢棄物的資源化狀況：

2.1 國(guó)內(nèi)外純堿生產(chǎn)的背景：純堿的學(xué)名叫碳酸鈉，他是重要的基礎(chǔ)化工原料。廣泛應(yīng)用于輕工、化工、冶金、電子、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)：玻璃制品是純堿消耗量最大的行業(yè)，消費(fèi)量大約占42%、輕工業(yè)占12%、化工占12%、有色金屬占5%、醫(yī)藥占2%、民用占7%、其他行業(yè)占20%。

2.2 純堿生產(chǎn)方法決定廢棄物的產(chǎn)生：我國(guó)純堿的生產(chǎn)方法主要是依靠氨堿法和聯(lián)堿法兩種，還有少量的電解法和天然堿法等。其中，氨堿法的產(chǎn)量占全國(guó)純堿總產(chǎn)量的50%以上。既然如此，那么氨堿法的廢棄物排放或者堆積數(shù)量也是同樣的龐大。而且氨堿法的廢渣長(zhǎng)期堆積，毀掉大面積土地資源。

氨堿法純堿生產(chǎn)是以食鹽、石灰石為原料，經(jīng)過(guò)石灰石煅燒、鹽水精制、吸氨碳化、碳酸氫鈉再過(guò)濾、煅燒、母液蒸氨等工藝最后制得純堿。其中碳化母液過(guò)濾后，在蒸氨過(guò)程中需要排除大量的蒸氨廢液。

2.3 廢棄物的價(jià)值及利用：氨堿法純堿的廢渣呈白色膏狀物質(zhì)，穩(wěn)定性極差，表面有裂縫。含水量為60-63%，富有強(qiáng)烈的吸水性。其主要成分為CaO，還有SiO2、NaCl、CaCl等物質(zhì)。

氨堿廢液也是氨堿法的液體廢棄物，它的排放量以及環(huán)境污染度也不可小覷。是和氨堿廢渣形成了氨堿法純堿的兩大污染源。

2.4 廢棄物的污染治理與資源化：純堿制造過(guò)程中的廢液廢堿，主要都是未被利用起來(lái)原料元素。具有排放量大，利用價(jià)值低等特點(diǎn)。雖然無(wú)毒但廢液中PH值、懸浮物含量以及排放溫度等均不符合國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行處理和利用。

三、氯堿工業(yè)廢棄物資源化狀態(tài)

3.1 國(guó)內(nèi)外氯堿生產(chǎn)的背景

Na（OH）是氯堿工業(yè)主要大的品種之一。2003年全國(guó)燒堿生產(chǎn)能力達(dá)1132.7萬(wàn)噸，實(shí)際產(chǎn)量為939.8萬(wàn)噸，總產(chǎn)量?jī)H次于美國(guó)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)：到2005年全國(guó)燒堿總產(chǎn)量將超過(guò)1600萬(wàn)噸。比2003年增長(zhǎng)42.9%，有望超過(guò)美國(guó)成為世界第一大燒堿生產(chǎn)國(guó)。到目前為止我國(guó)燒堿總產(chǎn)量將達(dá)到四千萬(wàn)噸，居世界首位。

3.2 氯堿工業(yè)廢棄物的數(shù)量與污染源

3.2.1 鹽泥：鹽泥來(lái)自于鹽水精制部分的化鹽槽和沉降器，由于我國(guó)的燒堿使用原鹽做原料，造成鹽泥大量產(chǎn)生，按照2003燒堿產(chǎn)量938.9萬(wàn)噸計(jì)，全國(guó)產(chǎn)生鹽泥的數(shù)量為（38-47）×104T/a

3.2.2 石棉：廢石棉隔膜來(lái)自于隔膜法燒堿電解槽，其主要成分為石棉，它的產(chǎn)生量為0.4-0.5kg/T燒堿。按照2003年隔膜法燒堿產(chǎn)量612萬(wàn)噸計(jì)，全國(guó)產(chǎn)生的廢石棉為3060T/a。

3.2.3 電石渣（漿）：電石法PVC生產(chǎn)過(guò)程中，由乙炔發(fā)生器排除大量的電石渣漿，每生產(chǎn)一噸PVC消耗電石1.6噸，消耗每噸電石又產(chǎn)生1.2噸的干基電石渣；既是產(chǎn)出一噸PVC就會(huì)產(chǎn)生1.92噸干基電石渣。而實(shí)際生產(chǎn)是生產(chǎn)一噸PVC要排出20噸的電石渣漿。當(dāng)然大部分都是水流出來(lái)，經(jīng)離心機(jī)脫水成50%的半濕電石渣，每噸產(chǎn)品也得產(chǎn)出四噸電石渣。

3.2.4 汞催化劑：電石法氯乙烯合成反應(yīng)中，采用氯化汞催化劑。新的催化劑氯化汞含量為10-12%，運(yùn)行至合成轉(zhuǎn)化率下降到一定程度時(shí)，氯化汞含量約為7%以下則需要更換新的催化劑。廢氯化汞催化劑的產(chǎn)生量為1.4kg/T（PVC），最后全國(guó)集中送至云南汞礦廠進(jìn)行回收，汞的回收率為93%。

3.2.5 鹵代烴高沸物：鹵代烴高佛物來(lái)自于高沸塔塔底殘夜，主要成分為二氯乙烷，其排放量為0.002T/T（PVC）。

3.2.6 高濃度酸性廢水：高濃度酸性廢水來(lái)自于水洗過(guò)程鹽酸濃度為3%，排放量為3-4噸T/T（PVC）。

3.2.7 高濃度堿性廢水：高濃度堿性廢水來(lái)自于堿洗過(guò)程，NaOH濃度為5%左右，排放量為60-80kg/T（PVC）。

3.3 電石渣的最佳應(yīng)用

我在2004年就已經(jīng)在上海利用電石渣研發(fā)出來(lái)白石膏了，并且還申請(qǐng)了國(guó)家專利。當(dāng)時(shí)由于資金的困惑一直都沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化過(guò)，但是，由于我多次去鈦白粉廠家尋求應(yīng)用上的合作，來(lái)推廣該專利項(xiàng)目。結(jié)果給廠家?guī)?lái)了很大的提示：在鈦白粉行業(yè)上得到了很好的應(yīng)用。很多鈦白粉企業(yè)都在利用電石渣來(lái)中和生產(chǎn)排出來(lái)的硫酸廢水進(jìn)而形成了黃石膏固體，大大緩解了鈦白粉廠的環(huán)保壓力。目前百分之六十以上的鈦白粉廠家都在應(yīng)用這個(gè)酸性廢水的處理方法。

我是從2008年5月份開(kāi)始研發(fā)這個(gè)課題，目前已經(jīng)取得了小試、中試、工業(yè)化放大的各個(gè)級(jí)別試驗(yàn)。得出了工藝上的圓滿突破，工藝名稱就是：雙循環(huán)水平衡的工藝路線。主產(chǎn)品是鋇鹽，副產(chǎn)品是鈦白粉廠可以循環(huán)利用的碳酸鈣。

結(jié)論：本文以事實(shí)為根據(jù)，用數(shù)據(jù)說(shuō)話為準(zhǔn)繩。深入淺出，循序漸進(jìn)的演講了一個(gè)事實(shí)的結(jié)論。那就是化學(xué)廢棄物并不是真廢物！而是隱藏的礦產(chǎn)，是可以有待于挖掘而又豐富的寶藏。無(wú)論是開(kāi)發(fā)這項(xiàng)偉大的事業(yè)，還是儲(chǔ)存這些未來(lái)的準(zhǔn)資源財(cái)富。都有著非同一般的現(xiàn)實(shí)意義和未來(lái)的深遠(yuǎn)意義。希望熱愛(ài)大自然、熱愛(ài)環(huán)保事業(yè)的有志之士共同開(kāi)創(chuàng)這項(xiàng)宏遠(yuǎn)而偉大的事業(yè)！

參考文獻(xiàn)

[1] 將電子垃圾變礦藏的技術(shù)方法.中國(guó)環(huán)保在線 http：//www.hbzhan.com/news/detail/67871.html.