建筑垃圾石棉廢物的回收處理與再生利用研究

沈立 羅陶涵

摘 要：石棉物質(zhì)是建筑垃圾中包含的物質(zhì)組成部分之一，能夠針對(duì)人體健康狀態(tài)施加嚴(yán)重危害，需要擇取運(yùn)用適當(dāng)技術(shù)方法加以妥善處理。文章將會(huì)圍繞建筑垃圾石棉廢物的回收處理與再生利用，展開簡(jiǎn)要的闡釋分析。

關(guān)鍵詞：建筑垃圾；石棉廢物；回收處理；再生利用；研究探討

1 前言

所謂石棉，泛指具備天然纖維狀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)特征的硅質(zhì)礦物，其本身具備著相對(duì)優(yōu)質(zhì)的抗拉強(qiáng)度技術(shù)性能、隔熱技術(shù)性能，以及耐受腐蝕作用技術(shù)性能，不容易發(fā)生燃燒事件，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到推廣普及運(yùn)用。

2石棉物質(zhì)的分類

遵照實(shí)際具備的分子結(jié)構(gòu)，通?？梢詫⑹薜V物質(zhì)劃分處理成蛇紋石物質(zhì)與角閃石物質(zhì)兩種大類型。蛇紋石物質(zhì)對(duì)應(yīng)的石棉纖維物質(zhì)結(jié)構(gòu)通常被研究人員描述為溫石棉物質(zhì)，溫石棉物質(zhì)與角閃石棉物質(zhì)是具備不同種類分子結(jié)構(gòu)的硅酸鹽纖維類物質(zhì)。溫石棉物質(zhì)是最為常見且已經(jīng)得到普遍使用的石棉物質(zhì)種類，是將以Si原子占據(jù)中心位置的四面體分子結(jié)構(gòu)和以Mg原子占據(jù)中心位置的八面體分子結(jié)構(gòu)遵照1∶1的數(shù)量比例關(guān)系具體組成的含水硅酸鹽類物質(zhì)，其化學(xué)式通常寫作Mg3（OH）4Si2O5。角閃石類石棉礦物系列主要包括4種物質(zhì)，也就是陽(yáng)起石物質(zhì)Ca（Mg，F(xiàn)e）5Si8O22（OH）2、透閃石物質(zhì)（Mg，F(xiàn)e2+）Si8O22（OH）2、青石棉物質(zhì)（鈉閃石物質(zhì)）Na2（Fe2+，Mg）3Fe3+2Si8O22（OH）2，以及鐵石棉物質(zhì)（Fe2+，Mg）7Si8O22（OH）2。

遵照實(shí)際具備的物理性質(zhì)，通常可以將石棉礦物質(zhì)劃分處理成脆性石棉物質(zhì)與緊密石棉物質(zhì)兩種大類型。脆性石棉物質(zhì)中通常包含有介于75.00%—95.00%之間的石棉纖維物質(zhì)結(jié)構(gòu)，其在經(jīng)歷干化過程之后，極其容易呈現(xiàn)出瓦碎現(xiàn)象，以及粉末化現(xiàn)象，其常用部位涉及燃?xì)獗跔t技術(shù)設(shè)備與導(dǎo)管技術(shù)組件的保溫層結(jié)構(gòu)組成部分、熔爐設(shè)備的防火墊圈技術(shù)組件、地板材料、墻壁位置、天花板位置的粘結(jié)劑物質(zhì)、板升降軸技術(shù)組件以及空調(diào)設(shè)備的通風(fēng)技術(shù)系統(tǒng)等等。緊密石棉物質(zhì)生產(chǎn)制造過程中通常需要將介于4.00%—15.00%之間的溫石棉纖維物質(zhì)結(jié)構(gòu)或者是介于0.00%—6.00%之間的閃石棉纖維物質(zhì)結(jié)構(gòu)融合嵌入到水泥聚合物之中，此類型的石棉物質(zhì)材料不容易發(fā)生纖維物質(zhì)結(jié)構(gòu)釋放過程。其比較常用的領(lǐng)域涉及水泥填充領(lǐng)域、磚石填充領(lǐng)域、瓦楞板生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域、管道技術(shù)組件、絕緣體材料結(jié)構(gòu)、煙囪位置頂部、復(fù)合材料生產(chǎn)制造領(lǐng)域以及冰箱隔熱層組成材料等等。

上溯到上世紀(jì)60年代，已有研究人員明確發(fā)現(xiàn)和揭示了石棉類礦物物質(zhì)成分具備致癌作用，且角閃石材料相較溫石棉材料能夠展現(xiàn)出對(duì)人體健康更為嚴(yán)重的毒害作用。在長(zhǎng)期持續(xù)接觸或者是吸入石棉礦物物質(zhì)成分條件下，則有較大可能性引致人體罹患石棉肺疾病、肺癌疾病、間皮瘤疾病以及胸膜斑疾病等嚴(yán)重疾病。當(dāng)前歷史發(fā)展階段，世界各國(guó)均明確將建筑垃圾中包含的石棉廢物劃分成固體類危險(xiǎn)廢物，圍繞石棉類化學(xué)物質(zhì)成分的使用過程，已然被嚴(yán)格限制，且正在被不具備生物毒性的人造纖維材料加以替代。

3建筑垃圾石棉廢物的處理流程

3.1清除處理技術(shù)環(huán)節(jié)

將包含有石棉物質(zhì)成分的固體危險(xiǎn)廢物基于遭受到污染破壞的地點(diǎn)展開完全徹底的清除處理技術(shù)過程，且在清除處理技術(shù)過程中實(shí)際獲取的固體危險(xiǎn)廢物，后續(xù)需要經(jīng)歷嚴(yán)格且規(guī)范的處理技術(shù)過程。

3.2封裝處理技術(shù)環(huán)節(jié)

要將丙烯酸塑膠類物質(zhì)成分噴涂在包含有石棉廢物成分的表面位置，繼而在形成薄涂層物質(zhì)結(jié)構(gòu)之后，促使其與周邊環(huán)境呈現(xiàn)出程度充分的分隔處理狀態(tài)；或者是將環(huán)氧丙烯酸樹脂噴涂在包含有石棉廢物成分的表面，并且促使環(huán)氧樹脂物質(zhì)逐漸滲透到石棉矩陣物質(zhì)結(jié)構(gòu)之中，繼而逐漸推進(jìn)完成固化技術(shù)處理環(huán)節(jié)。

3.3隔離處理技術(shù)環(huán)節(jié)

選擇運(yùn)用化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定且質(zhì)量較輕的剛性板材材料（比如運(yùn)用金屬鋁制作形成的板材材料等），針對(duì)已經(jīng)遭受到石棉物質(zhì)污染破壞的地點(diǎn)展開隔離處理技術(shù)過程。

3.4化學(xué)惰化處理技術(shù)環(huán)節(jié)

要將化學(xué)泡沫物質(zhì)噴灑在包含石棉物質(zhì)成分的水泥材料之上，選擇性地圍繞石棉纖維物質(zhì)結(jié)構(gòu)實(shí)施分解處理技術(shù)過程，同時(shí)不針對(duì)水泥結(jié)構(gòu)組成部分施加影響改變作用。

在推進(jìn)開展如上所述的技術(shù)操作步驟過程中，所有實(shí)際參與的工作人員都必須嚴(yán)格穿著規(guī)范化的工作服裝，同時(shí)佩戴使用高效微?？諝夂粑鼨C(jī)設(shè)備。要運(yùn)用臨時(shí)剛性石膏板材料將室內(nèi)空間中包含的再生場(chǎng)所分隔處理成尺寸相對(duì)較小的空間，針對(duì)實(shí)際涉及的門與窗戶部位、入口部位、插座部位，以及空調(diào)技術(shù)系統(tǒng)均運(yùn)用聚乙烯材料展開密封處理。要確保實(shí)際涉及的所有技術(shù)操作環(huán)節(jié)均在負(fù)壓技術(shù)環(huán)境中加以推進(jìn)開展，控制規(guī)避石棉纖維材料中包含的物質(zhì)成分發(fā)生釋放過程。

4建筑垃圾石棉廢物的資源化利用處理技術(shù)方法

4.1機(jī)械化學(xué)處理技術(shù)方法

機(jī)械化學(xué)處理技術(shù)方法的基本原理就是將部分?jǐn)?shù)量比例的機(jī)械能轉(zhuǎn)移處理到固體廢物之中，并且將機(jī)械能形式轉(zhuǎn)化處理成熱能形式；在部分?jǐn)?shù)量比例的機(jī)械能影響作用之下，誘導(dǎo)化學(xué)物質(zhì)基于宏觀層面之上和微觀層面之上依次經(jīng)歷破裂變化過程、壓縮變化過程，以及滑脫變化過程，繼而嚴(yán)重破壞固體物質(zhì)（涉及包含石棉礦物質(zhì)成分）的晶體結(jié)構(gòu)組成部分。

在機(jī)械化學(xué)處理技術(shù)方法實(shí)際利用過程中，借由結(jié)合高能研磨處理環(huán)節(jié)與化學(xué)作用處理環(huán)節(jié)，能夠基于根本性層面之上改變石棉纖維材料具備的基本組成結(jié)構(gòu)，且經(jīng)由技術(shù)處理過程后實(shí)際獲取的產(chǎn)品，在與水泥施工材料完成相互混合過程中，能夠展現(xiàn)出良好表現(xiàn)狀態(tài)的火山灰技術(shù)活性，能夠被用于生產(chǎn)制造獲取具備良好技術(shù)性能的混凝土施工材料。

4.2酸解處理技術(shù)方法

溫石棉能夠被氟硫酸物質(zhì)（FSO3H）施加分解處理作用，此種化學(xué)反應(yīng)的具體推進(jìn)過程中，受氫氟酸物質(zhì)基于水溶液環(huán)境中展現(xiàn)的電離平衡機(jī)制影響制約，能夠具體形成HF物質(zhì)與H2SO4物質(zhì)。硫酸物質(zhì)針對(duì)溫石棉物質(zhì)的表層結(jié)構(gòu)Mg（OH）2層組成部分能夠展現(xiàn)出較高水平的親和作用，且相關(guān)化學(xué)反應(yīng)過程中會(huì)形成MgSO4·H2O物質(zhì)、MgO物質(zhì)，以及Mg2+離子物質(zhì)。在Mg（OH）2層組成部分遭受大破壞作用之后，HF物質(zhì)會(huì)接續(xù)與處在相對(duì)內(nèi)層位置的硅酸鹽層結(jié)構(gòu)組成部分發(fā)生相互反應(yīng)過程，繼而形成硅酸物質(zhì)與H2SiF6物質(zhì)，通常還會(huì)形成MgF2沉淀類物質(zhì)。在經(jīng)歷上述過程之后，石棉物質(zhì)實(shí)際具備的纖維組成結(jié)構(gòu)將會(huì)遭遇到完全徹底的瓦解作用過程。遵照上述技術(shù)機(jī)理，選擇運(yùn)用適當(dāng)濃度水平的HF物質(zhì)與H2SO4物質(zhì)推進(jìn)完成相互組合利用過程，能夠有效充分地控制縮短石棉物質(zhì)溶解處理過程的總體持續(xù)時(shí)間。

4.3熱處理技術(shù)方法

4.3.1直接性熱處理技術(shù)方法

圍繞水泥石棉材料運(yùn)用的熱處理技術(shù)工藝，本質(zhì)上就是要針對(duì)水泥石棉材料推進(jìn)開展密封包裝技術(shù)處理環(huán)節(jié)，繼而基于隧道窯設(shè)備內(nèi)部推進(jìn)完成熱處理技術(shù)過程，繼而促使石棉材料在脫除羥基結(jié)構(gòu)組成部分后，發(fā)生重結(jié)晶反應(yīng)技術(shù)過程。并且基于650.00℃－750.00℃溫度區(qū)間范圍之內(nèi)，溫石棉材料會(huì)發(fā)生脫除羥基分子結(jié)構(gòu)技術(shù)過程，接續(xù)在固態(tài)重結(jié)晶過程中形成鎂橄欖石物質(zhì)（Mg2SiO4物質(zhì)），并且同時(shí)向外析出頑輝石物質(zhì)（MgSiO3物質(zhì)）。在上述化學(xué)反應(yīng)過程中，盡管基于分子水平層面之上實(shí)現(xiàn)了完全徹底的結(jié)構(gòu)改變過程，但是溫石棉纖維材料依然具備保持著與原來(lái)完全一致的晶體形態(tài)表現(xiàn)特征。

青石棉材料能夠基于1050.00℃－1100.00℃的溫度參數(shù)區(qū)間范圍之內(nèi)發(fā)生復(fù)雜的分解化學(xué)反應(yīng)過程，繼而生成輝石物質(zhì)（NaFe-SiO6物質(zhì)）、頑輝石物質(zhì)（MgSiO3物質(zhì)）、赤鐵礦物質(zhì)（Fe2O3物質(zhì)），以及方石英物質(zhì)（SiO2物質(zhì)）。

透閃石物質(zhì)能夠在1050.00℃環(huán)境中分解轉(zhuǎn)化成透輝石物質(zhì)（CaMaSi2O6物質(zhì)）和頑輝石物質(zhì)（MgSiO3物質(zhì)）。陽(yáng)起石物質(zhì)中包含有鐵元素物質(zhì)成分，其在介于1100.00℃－

1350.00℃的高溫技術(shù)環(huán)境中能夠被轉(zhuǎn)變成赤鐵礦物質(zhì)。

4.3.2玻璃化處理技術(shù)方法

石棉玻璃化處理技術(shù)方法是經(jīng)由法國(guó)史耐德集團(tuán)研究開發(fā)形成的，圍繞建筑垃圾石棉廢物加以運(yùn)用的新型處理技術(shù)方法。石棉玻璃化處理技術(shù)方法的實(shí)質(zhì)就是要將建筑垃圾石棉廢物加熱處理到1600.00℃－1900.00℃，繼而促進(jìn)其實(shí)際具備的各項(xiàng)化學(xué)性質(zhì)均趨向于穩(wěn)定表現(xiàn)狀態(tài)，接續(xù)再將惰性化學(xué)物質(zhì)成分與石棉物質(zhì)展開相互融合處理過程中，在達(dá)到充分冷卻狀態(tài)之后，推進(jìn)開展程度充分地壓碎處理過程，最終獲取到玻璃體粉末狀物質(zhì)。

石棉玻璃化處理技術(shù)方法運(yùn)用過程中的關(guān)鍵性技術(shù)方面在于要利用經(jīng)由法國(guó)宇航公司研究開發(fā)獲取的吹氣電弧離子噴燈設(shè)備。等候接受處理過程的石棉材料，在經(jīng)歷噴燈設(shè)備施加的高溫加熱技術(shù)作用后，其實(shí)際具備的各項(xiàng)化學(xué)性質(zhì)均會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)變成近似于玻璃態(tài)的化學(xué)物質(zhì)。等離子體火炬玻璃化處理技術(shù)方法現(xiàn)階段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在石棉廢物的工廠回收利用技術(shù)領(lǐng)域的廣泛充分引入運(yùn)用。

玻璃化處理技術(shù)方法運(yùn)用過程中的主要缺陷在于其需要使用消耗的能源物資要素?cái)?shù)量相對(duì)較多，需要在處理技術(shù)環(huán)節(jié)開展過程中將廢物加熱提升到1600.00℃，客觀上給其實(shí)際化的推廣普及運(yùn)用過程施加明顯限制。

4.3.3陶瓷化處理技術(shù)方法

圍繞建筑垃圾石棉廢物添加使用適宜種類與數(shù)量的陶土物質(zhì)，以及惰性化學(xué)物質(zhì)，基于高溫技術(shù)環(huán)境之下能夠支持獲取到陶瓷類產(chǎn)品。與玻璃化處理技術(shù)方法相對(duì)比，陶瓷化處理技術(shù)方法就是要在低溫（750.00℃－1300.00℃）技術(shù)環(huán)境條件之下促使建筑垃圾石棉廢物發(fā)生再次結(jié)晶技術(shù)過程，繼而有效降低建筑垃圾石棉廢物處理技術(shù)過程中能源資源要素使用消耗數(shù)量以及經(jīng)濟(jì)成本投入數(shù)量。

源于實(shí)際具備的吸水率水平相對(duì)較低，表面密度水平相對(duì)較高，實(shí)際獲取的相關(guān)材料的總體強(qiáng)度技術(shù)性能和抗腐蝕技術(shù)性能均獲取到表現(xiàn)程度顯著的提升變化，客觀上可以被選擇運(yùn)用于建筑工程惰性施工材料生產(chǎn)制造領(lǐng)域、道路工程惰性施工材料生產(chǎn)制造領(lǐng)域，以及瓷磚類產(chǎn)品生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)揮彰顯出優(yōu)質(zhì)化應(yīng)用效果。

5 結(jié)論

源于石棉物質(zhì)能夠指向人類群體的總體健康狀態(tài)施加嚴(yán)重危害作用，研究開發(fā)形成具備良好安全技術(shù)性能的新型合成纖維材料是未來(lái)一段歷史時(shí)期之內(nèi)需要關(guān)注的重點(diǎn)工作內(nèi)容。運(yùn)用適當(dāng)種類技術(shù)方法將石棉廢物轉(zhuǎn)化處理成在生產(chǎn)制造建筑施工材料過程中可供運(yùn)用的次生原材料，能夠有效節(jié)約針對(duì)主要種類原生材料的使用消耗數(shù)量，縮減生產(chǎn)活動(dòng)開展過程中針對(duì)二氧化碳?xì)怏w物質(zhì)的實(shí)際排放數(shù)量，在控制維系生態(tài)系統(tǒng)最佳平衡狀態(tài)，以及保護(hù)環(huán)境方面發(fā)揮積極作用。

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