煤基費托蠟達(dá)標(biāo)處理中所產(chǎn)廢渣的回收利用

姚機(jī)林，姚機(jī)霞，姚機(jī)艷

（1.陜西有色榆林新材料集團(tuán)杭來灣煤礦，陜西榆林719099；2.陜西有色榆林新材料集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西榆林719099；3.陜西未來能源化工有限公司，陜西榆林719099）

隨著對燃料油的需求日益緊張，以低溫鐵系催化劑漿態(tài)床費托合成作為核心技術(shù)的煤液化制油工藝受到重視，該技術(shù)合成的重要產(chǎn)物為費托蠟，其合成流程是由費托合成塔的中部過濾管中排出，石蠟被送至加氫精制環(huán)節(jié)生產(chǎn)柴油［1］。若石蠟中攜帶過多鐵離子將會導(dǎo)致加氫精制裝置中催化劑活性降低、反應(yīng)器壓差增加，故通常投用蠟過濾裝置，采用助濾劑將蠟中的鐵離子去除，保證后續(xù)裝置能夠平穩(wěn)運行［2］。

石蠟的色度是衡量石蠟性能的重要指標(biāo)。目前，對石蠟脫色主要采用以活性白土為脫色劑的吸附脫色技術(shù)［3］。在采用活性白土對費托石蠟脫色過程中，會產(chǎn)生大量廢白土渣。廢白土渣中含有大量的不飽和油，若在不經(jīng)處理的情況下直接棄于野外，會存在迅速氧化至其自燃點產(chǎn)生臭味并出現(xiàn)燃燒的風(fēng)險。絕大多數(shù)國家不允許將廢白土渣未經(jīng)處理直接堆棄排放至公共場所。

1 目前廢渣的處理現(xiàn)狀研究

廢白土渣的處理指采用其它手段改變廢白土渣的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)，進(jìn)而達(dá)到縮小廢白土渣的體積、減少廢白土渣的數(shù)量，避免其隨意排放、污染環(huán)境；或是將廢白土渣置于符合環(huán)境保護(hù)要求的場所。目前對廢白土渣的處理方法主要有土地填埋法、焚燒法和固化法［4］。

1.1 土地填埋法對廢渣的處理

土地填埋法主要涉及對場地的選擇、填埋場的設(shè)計、環(huán)保監(jiān)測等方面。本質(zhì)是將廢白土渣鋪設(shè)成為一定厚度的薄層，進(jìn)行壓實，再在其上鋪上土壤，此方法已被多個國家采納使用。

土地填埋法的優(yōu)點有：（1）處理徹底、完全；（2）不受廢物種類的限制；（3）處理量龐大，處理成本低；（4）填埋過的土地可用作停車場類場所使用。缺點有：（1）填埋點必須遠(yuǎn)離居民區(qū)；（2）廢白土渣填埋時間過長會分解，引起易燃、易爆和有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生。因此，需要嚴(yán)格控制處理量。

1.2 焚燒法對廢渣的處理

焚燒法是利用高溫氧化分解將可燃性的廢白土渣氧化分解，從而實現(xiàn)廢白土渣減量化、無害化處理，回收其能量并作為副產(chǎn)品使用。

對于同批廢白土渣，其組成、性質(zhì)、熱值等隨著燃燒時間的進(jìn)行和燃燒區(qū)域變化呈現(xiàn)不同，而產(chǎn)生廢氣的組成和性質(zhì)也發(fā)生變化，因此要求燃燒設(shè)備具有強(qiáng)適應(yīng)性和自動調(diào)節(jié)運行參數(shù)功能。

對于絕大多數(shù)危廢物質(zhì)均采用焚燒法去降解處理，焚燒法是多種方法中最好的，而很多有毒有害物質(zhì)只能選擇焚燒法處理。焚燒法的優(yōu)點有：（1）可以迅速、大量的減少廢白土渣的占用體積；（2）能夠破壞廢白土渣的組成結(jié)構(gòu)，達(dá)到滅菌、解毒和除害作用；（3）燃燒可提供熱能。其缺點有：（1）燃燒后會產(chǎn)生酸性氣體和未經(jīng)充分燃燒所形成的有機(jī)爐渣等，若直接外排，會對環(huán)境造成2次污染［5］；（2）處理設(shè)備需安裝控制大氣污染設(shè)施以及復(fù)雜的測試儀表，投資運行費用高。

1.3 固化法對廢渣的處理

固化法是通過將水泥、水玻璃、瀝青等物質(zhì)和廢白土渣摻混進(jìn)行固化，使有害物質(zhì)被封閉，從而達(dá)到減量化、無害化處理的目的。按照固化劑種類的不同，固化法可分為3種。

（1）水泥固化法以水泥作固化劑，將水泥和廢白土渣按照比例進(jìn)行摻混，體系凝結(jié)、硬化，最后失去流動性使其固化的方法。優(yōu)點是水泥較廉價，操作簡單、固化效果好、強(qiáng)度高；缺點是侵出率高，通常為10-4～10-5g/（cm2·d），需進(jìn)行覆蓋處理。

（2）水玻璃固化法是以水玻璃作固化劑，與廢白土渣按照配比混合，以無機(jī)酸類作為輔助劑，利用水玻璃的縮合和中和反應(yīng)將體系硬化、吸附、包容，最終將廢白土渣包裹。優(yōu)點是操作簡單、固化體耐酸性好、抗?jié)B透性強(qiáng)和處理成本低。此方法正處于試驗階段，未大面積推廣。

（3）瀝青固化法是以瀝青作固化劑，與廢白土渣按照一定配比、溫度和攪拌強(qiáng)度，通過皂化反應(yīng)來形成固化體，最終將廢白土渣包裹。優(yōu)點是固化體整體孔隙度小、致密性強(qiáng)、滲透率低等。與水泥固化法相比，其控制有毒有害物質(zhì)的瀝率性更強(qiáng)，固化時間短，對廢白土渣的種類、組成和性質(zhì)無嚴(yán)格要求，均可得到性質(zhì)穩(wěn)定的固化體。

2 費托合成工藝中廢渣的回收利用方法

廢白土渣是活性白土經(jīng)使用失去活性轉(zhuǎn)變而來，其表面含油呈為黑褐色，孔隙度大，比表面積達(dá)150～450 m2/g，含油為30%左右，可回收作潤滑劑［6］。廢白土渣具有一定的可燃性，需要采取回收和綜合利用處理，以免污染環(huán)境并造成資源浪費。

2.1 石蠟回收及防水、防潮作用

采用堿洗法（含Na2CO3、NaOH的水溶液）同廢白土渣混合加熱攪拌，可破壞其表面的孔隙結(jié)構(gòu)，生成物質(zhì)可構(gòu)成表活劑將石蠟乳化，形成水包油型膜，再與水接觸可自然破乳，將廢白土渣中的石蠟充分釋放和回收，回收率最高可達(dá)90%以上。另外，表面活性劑法、機(jī)械擠壓法、離心分離法等均可實現(xiàn)對廢白土渣中油和蠟的回收利用。

經(jīng)脫色處理的廢白土渣含油，在建筑業(yè)可利用其防水性能，在建筑物最底層鋪設(shè)廢白土渣，可以起到防水、防潮的效果。

2.2 用作建筑密封劑

經(jīng)過除油處理后的廢白土渣可用作建筑密封劑，打地基時在周圍鋪設(shè)廢白土渣，能夠防止因打地基引起的熱脹冷縮造成裂縫。

3 結(jié)束語

文中主要對煤基費托蠟在處理達(dá)標(biāo)工藝中所產(chǎn)生廢白土渣的處理現(xiàn)狀及未來提質(zhì)增效、綜合回收利用的方法和用途進(jìn)行了系統(tǒng)化闡述。總結(jié)了廢白土渣應(yīng)用于生產(chǎn)、建筑、生活當(dāng)中的多方面用途，實現(xiàn)資源化利用，避免了有害化污染環(huán)境，同時創(chuàng)造社會價值和經(jīng)濟(jì)效益。