面对有色污染的环境问题你应当怎么做?
(一)提高产业准入门槛
在有色金属行业大力发展的同时,我们也要高度关注过程产能高度扩张的问题,应严格按照产业相关发展规划和产业政策,控制过剩产能的盲目扩张,对能耗高、污染度高、废弃物排放量高的落后生产工艺、设备和技术要加快淘汰步伐。对于一些违背政策意愿不予执行的企业,采取必要措施责令其停产整顿或直接关闭,对整改后企业要严格环保准入和审批流程,确保从源头上控制污染物的增加,对不符合国家环保要求的项目审批要及时予以否决,对无法达到国家环保要求的项目采用不予验收或试生产的方式,并根据行业区域的实际情况,实行限批政策,有效控制有色金属企业数量。
(二)加快技术创新
要想从根本上治理有色金属行业环境污染问题,还是需要将主要力量集中在技术层面的投入,重点研究有色金属产业链的新工艺、新技术、新产品,并加快对传统工艺的更新,大力向企业推进新工艺、新技术和新设备,积极构建科技服务体系,持续科技创新体系保障体系的完善。此外在节能减排方面,也需要利用科技创新和先进管理推行技术性节能、能源循环利用转换、能源梯级利用方式等,切实提高企业集约化程度,以采选高效节能技术工艺为重点发展对象,以设备更新为辅助手段,进一步优化原料构成,提高精料配比,最终达到节能能源的目的。最后在环保层面,我们需要就当前清洁型设备为中心展开技术集成创新。
(三)强调循环式经济模式
大力发展循环式经济模式,也就是强调资源的可循环使用,以企业来说,需要不断推行清洁生产和资源循环利用技术,尽最大的力量消除有色金属行业“三废”污染源。要想健康持续地发展有色金属工业循环经济,必须要围绕采选、冶炼及加工的每一个流程,有效改进有色金属的采矿和选矿方法、冶炼技术和工艺技巧,进一步提高资源的开发利用率。我们还应该针对机械生产能力进行效率提高措施,提高矿山开采回采率,有效降低开采损失和矿山贫化。对有色金属企业排放污染物进行综合利用和处理,如对采矿产生的废石、选矿产生的尾石、冶炼废渣、有害烟气和废金属的回收利用,实现有色金属行业整体循环经济发展态势趋向可观的一面。
(四)加强节能减排管理
当前我国有色金属行业面临的节能减排问题的形势仍然十分严峻,一来经济增长速度持续加快,但却没有改变产业结构重型化的格局,虽然已经通过加大技术改进和强化管理大幅度提高了能源利用率,但仍需在结构重型化层面着重力量去改变现状。而且就目前管理体制来看,存在着认识不到位、结构调整缓慢、建设工作滞后、相关政策不健全、监管工作不到位、基础环节不流畅等各种问题。
(五)实施专项治理工程
针对一些以往被忽视的问题,尤其在重金属排放领域,建议实施一些专项治理工程,比如针对SO2排放,目前业界采用高效湿法脱硫技术、金属氧化物脱硫技术、活性焦脱硫技术等SO2排放削减技术。汞削减技术,主要采用波利顿脱汞技术、气象分离高温收集净化技术、活性炭脱汞技术等。镉、砷削减技术,主要是以控砷、脱砷、固砷、无砷为核心思路,采用高压富氧脱砷技术、臭葱石沉淀固砷技术等,构建含砷固废无害化处理的体系,达到砷削减的目的。然后再运用富镉液提镉新技术,锌冶炼废渣回收等,实施镉削减工程。
1、中和法
即加碱生成不溶于水的氢氧化物。使用的试剂是Ca(OH)2、CaCO3、Mg(OH)2、NaOH。
优点是:操作简单、能连续运转、费用低廉。缺点是:沉淀量大、操作环境恶劣、难以去除络离子。
2、生物法
即将重金属附着在生物试剂上。使用的试剂是生物制剂。优点是:可以与其他工艺结合,适用于前端处理。缺点是:残渣综合利用还待研究。
3、硫化法
即用硫化剂生成不溶于水的硫化物。使用的试剂是NaHS、H2S、Na2S。优点是:低PH状态下除重金属。缺点是:产生硫化氢二次污染、成本高。
4、铁盐除砷法
即将砷转化为不溶于水的砷酸盐。使用的试剂是FeSO4。优点是:适用于低浓度的砷处理。缺点是:试剂用量大,成本高。
5、吸附法
即将矿物作为吸附剂吸附金属离子。使用的试剂是吸附剂。
优点是:适用于低浓度的重金属处理。缺点是:吸附剂再生频繁、解吸液回收利用困难。
6、膜分离技术
即加利用选择透过性分离水中的离子、分子或者微粒。使用的试剂是阻垢剂。优点是:处理效果好,产生可回收的油价物质。缺点是:易造成膜污染,成本高。
作者:叶青 农登… 来源:大众科技网 时间:2006-2-27 阅读: 1499
【摘 要】文章介绍了钢渣的特性和综合利用现状,重点论述了钢渣作为吸附剂处理废水的优势和国内外对此新途径的研究。
【关键词】钢渣;吸附剂;综合利用
一、钢渣及其特性
(一)钢渣的形成
钢渣是炼钢生产的副产品。在炼钢过程中,从炉料熔化起,钢渣就开始形成,一直到出钢为止。炼钢过程是在高温下把炉料熔化成两个互不溶解的液相,将钢水和其他杂质分离。这里所说的杂质即为钢渣,它主要包括:炉料被氧化后生成的氧化物及硫化物、被侵蚀的炉衬及炉衬材料、金属炉料带入的杂质,如泥沙等;为调整钢渣性质所加入的造渣材料,如石灰石、铁矿石、萤石等。按炼钢工艺钢渣可分为:平炉渣、转炉渣和电炉渣;按冶炼过程一般可分为:初期渣、精炼渣、出钢渣及浇钢渣;按形成形态可区分为:水淬粒状钢渣、块状钢渣和粉状钢渣。
(二)钢渣的性质
钢渣的性质包括化学成分、矿物组成和主要的物理性能。由于钢渣受到炼钢炉、炉料来源及操作等方面影响,因此它的性质变化很大,各钢铁厂的钢渣性质也有显著差异,但同一类型钢渣还是存在着相似点。
1.钢渣的物理性质。由于化学成分及冷却条件不同造成钢渣外观形态、颜色差异很大。碱度较低的钢渣呈灰色,碱度较高的钢渣呈褐灰色、灰白色。渣块松散不粘结,质地坚硬密实,孔隙较少。渣坨和渣壳结晶细密,界限分明,尤其是渣壳断口整齐。自然冷却的钢渣堆放一段时间后发生膨胀风化,变成土块状和粉状。钢渣的含水率与焖渣方式和冷却条件关系较大。钢渣通常含水在3%~8%,容重1.32~2.26t/m3,抗压强度在1150㎏/cm3左右。平炉钢渣比重略小,孔隙稍多,稳定性要好一些。
2. 钢渣的化学成分。随着钢品种、原料、冶炼工艺及堆放期限的不同,钢渣的化学成分波动大。大多情况下,钢渣的主要化学成分为CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、FeO、MnO、P2O5等,其混合样的化学成分范围如表1。
表1 钢渣混合样的化学成分范围 %
3. 钢渣的矿物组成。钢渣的主要矿物组成一般为:β-C2S、C3S、C3MS2、CSH、RO相和金属铁等。但随着堆放期的延长金属铁的含量增大。
钢渣的矿物组成决定了钢渣具有一定的胶凝性,主要源于其中一些活性胶凝矿物的水化,如平炉渣的CaO含量较高时,常生成C3S、C2S及铁铝酸盐。转炉渣的C3S含量更多,故活性高于一般平炉渣。电炉还原渣中常含有C2S、CA、CI2A7等,若CaO含量高时还形成C3S和C3A。与硅酸盐水泥熟料相比,钢渣中这些矿物要少得多,且警惕发育粗大,活性较低。钢渣中游离的CaO、MgO含量较高,因而稳定性差。此外,钢渣中铁和锰的含量也比较高,由于铁、锰离子具有极化能力,对氧有很大的亲和力,因此氧离子能脱离正硅酸钙(锰)四面体破坏正硅酸盐结构,使四面体互相连接起来,生成巨大而复杂的硅氧团,从而降低其易磨性。
二、钢渣的综合利用现状
由于钢铁生产技术的提高和发展,导致大量钢渣弃置堆积。堆积钢渣形成渣山,既污染环境又占用大量的土地。为了适应钢铁工业发展的需要,工业发达国家注重于研究钢渣的利用技术,寻求利用量大,简易可行的钢渣利用途径,并已取得显著成果,达到了消除渣害的目的。通过钢渣的综合利用,越来越多的国家意识到,钢渣不再是单纯的副产品,而是宝贵的资源。20世纪70年代以来,工业发达国家面临严重的资源不足和缺乏能源的处境,可是钢渣的处理和利用技术却得到进一步发展。工业发达国家钢渣的综合利用率得到迅速提高,一直处于世界领先行列。由于炼钢设备、工艺布置、造渣制度、钢渣物化性能的多样性及其利用上的多种途径,决定了钢渣处理工艺上的多样化。工业发达国家根据钢渣的用途、炼钢工艺特点以及有利于提高炼钢生产能力来选择钢渣的处理工艺,从而保障了钢渣综合利用率的提高。
尽管我国对钢渣的综合利用研究的积极性大有提高,但综合利用技术发展不平衡。钢渣在烧结、炼铁、化铁炉、水泥生产的利用量仅为60多万吨。钢渣在工程回填料、农肥、筑路、油田建设等方面利用,资源流失比例仍然不小。
三、钢渣利用新途径———钢渣吸附剂处理废水
钢渣处理和综合利用具有良好的社会经济效益,已被人们普遍认识。充分利用钢渣,不仅解决了堆积占地问题,而且也解决了环境污染,缓解了废钢供应紧张的局面。因此大力研究各种不排渣或少排渣的处理技术,开发钢渣综合利用新方法,推广钢渣处理和综合利用新成果,是各个钢铁企业面临的问题。
(一)吸附法与吸附剂的选择
吸附法处理废水就是利用多孔性固体(称为吸附剂)的表面吸附去除水中的一种或几种溶质(称为吸附质)以回收或去除某种溶质的过程。吸附法因操作简单、处理速度快、净化效率高、应用较广泛。
吸附法的关键技术是吸附剂的选择。吸附剂的种类很多,可分为无机的和有机的,天然的和合成的。众所周知,活性炭是应用最早、用途最广的吸附剂,它是由各种含炭物质,如煤、木材、石油焦、果壳、果核等炭化后,再用水蒸气或化学药品进行活化处理制成的空隙发达的吸附剂。活性炭虽然性能优良,但我国活性炭产量少、价格昂贵,且吸附时间长,再生工艺复杂,限制了它在一些经济不发达地区和一些行业的使用。此外,研究报道较多的吸附剂有:活性氧化铝、硅胶、腐殖酸类吸附剂(如磺化煤)、黏土类吸附剂(如沸石、膨润土、凹凸棒石、坡缕石等)交联聚苯乙烯、壳聚糖、废弃物吸附剂(如污泥、粉煤灰、煤矸石、矿山尾矿)等。虽然许多固体表面都具有吸附能力,但满足工业需要的吸附剂需满足:有巨大的内表面,选择性良好;有较好的机械强度、热稳定性和化学稳定性;原料来源广泛,制备简单,价格低廉。
显然,能够同时满足这些要求的吸附剂并不多,许多吸附剂还只是实验室研究结果,无法投入到工业中。因此,开发新型高效吸附剂尤其是需求量大的金属废水处理吸附剂,仍然是一个异常活跃的领域,而近年来利用废弃物开发吸附剂尤其引人注目。
(二)钢渣吸附剂处理废水的优势
近年来,钢渣在污水治理中的独特作用逐渐被环保工作者认识,钢渣在污水治理方面可应用于处理含磷、镍、铬、砷等废水及其它污染物。利用钢渣制作吸附剂,尤其是废水处理吸附剂是钢渣综合利用的新方法,所制作的吸附剂是一种新型的吸附材料。与其他吸附材料相比,钢渣制作吸附剂,尤其是制作废水处理吸附剂的优势明显,主要表现在:
1.吸附性能优异。钢渣对金属离子的吸附不仅速度快,吸附过程彻底,一次性投放钢渣处理含铬的重金属废水可以达标排放,而且钢渣对重金属离子吸附的pH值范围广,在很宽的pH值范围内都可以稳定去除重金属离子,能够适应pH值波动大的废水。这是许多吸附材料所不具备的优点。
2.易于固液分离,简化吸附后处理工艺,操作简单。钢渣比重大、粒度粗,因此利用物理沉淀就可以很容易从废水中分离,应用于废水处理可大大简化废水处理的操作环节,降低成本。许多黏土类吸附材料,虽然吸附性能好,但由于遇水后容易粉化,颗粒粒度小,固液分离困难,限制了它们的工业应用。可以说,吸附材料是否易于固液分离是衡量一种吸附剂能否真正工业化的关键因素。
3.钢渣性能稳定,无毒害作用。钢渣都经过了1000℃以上的高温处理,钢渣产品不再含有毒有害的易溶出成分,因此性能稳定、安全性能好。
4.变废为宝、以废治废,社会效益、经济效益和环保效益显著。钢渣是废弃物,利用钢渣做吸附剂,可以变废为宝,减少钢渣堆放的危害,减轻钢铁企业支付钢渣占用土地费用和环保排污废的负担。据介绍,广西柳州钢铁集团这样一个不大的企业,每年支付的钢渣土地占用费就高达200多万元。
5.钢渣来源广泛,价格低廉,十分有利于废水处理厂降低废水处理成本。
6.与开发其他吸附剂相比,钢渣吸附剂不需破坏其他矿物资源或生物资源(如黏土类矿物资源、木材等),这样不仅保护了这些矿物资源,而且避免了开发这些资源(主要露天开采)所造成的环境破坏,如露天开采的环境破坏,粉状材料焙烧固化过程中的排污等。
(三)国内外对钢渣吸附剂的研究
国外20世纪90年代中期分别研究了钢渣作为吸附剂对废水中镍、铅、铜等的吸附行为。国外文献曾报道了钢渣作为吸附剂去除废水中硝酸盐的特性;钢渣在处理废水中磷酸盐的应用;钢渣在处理染料、造纸废水中的应用;钢渣处理废水中铜离子、镍离子、铬离子、铅离子的应用等。所有这些研究都表明,钢渣是一种较好的环保吸附材料,而且钢渣处理废水,以废治废,变废为宝,具有较好的发展前景。
国内山东建材学院郑礼胜等人20世纪90年代初期最早研究了钢渣对废水中铬和砷的吸附情况。广西大学资源与环境学院马少健等人1999年以来系统研究了钢渣对铜、铅、铬、锌重金属离子和有机物等的吸附特征以及钢渣的改性吸附性能。但是至今为此,钢渣作为废水处理吸附剂的工业化开发与应用尚未见研究报道。根据广西大学马少健教授的研究实践,认为钢渣的工业化吸附剂尚有一些问题需要解决。其核心是:钢渣直接冷却后,大小块度极不均匀,最大块度可达一米以上,而且钢渣中因含有少量的铁导致钢渣脆性下降,韧性加强,因此利用常规破碎技术即费时又耗能,产品粒度不均匀,有不少会过磨,粒度难于控制,很难生产出粒度适宜、性能均匀的吸附剂产品。非但不能产生疏松多孔的产品,而且会破坏原有的孔隙,从而导致吸附效果下降。钢渣在炼钢过程中处于熔融状态(液态),具有液体的一些特点,有流动性,液体分子间引力较小,切割容易,可无限分割,遇水急剧冷却凝固,如果处理方法得当,可以说钢渣在熔融状态下的粒化加工处理要比固态下加工容易得多,省时省电。另外钢渣在液态下应该更容易控制加工粒度,使产出的产品颗粒大小适宜,粒度均匀。再次,如果往液态熔液中添加改性剂和孔隙强化材料,因液态钢渣具有流动性,较易于混合均匀。因此,钢渣吸附剂的开发关键在于如何能在液态下对其进行直接造粒。广西大学资源与环境学院潘利文以液态钢渣为模拟对象,研究液态钢渣的离心粒化设备水淬法处理技术,在钢渣刚出炉处于熔融状态(即液态)下对钢渣进行造粒,取得一定的成果。
四、结语
广西是有色金属之乡,拥有大量的有色矿山、冶炼和加工企业,这些企业都排放重金属离子污染废水,对环境和人体健康造成危害。因此,面向工业废水,尤其是有色金属行业重金属离子污染废水,利用钢渣开发吸附材料将为广西带来巨大的经济效益、社会效益和环保效益。
【参考文献】
[1]姜从盛,丁庆军,王发洲,等.钢渣的理化性能及其综合利用技术发展趋势[J] .国外建材科技,2002,(3).
[2]郑礼胜,王士龙.用钢渣处理含铬废水[J].1999,32(5).
[3]单志峰.国内外钢渣处理技术与综合利用技术的发展分析[J].工业安全与防尘,2000,(2).
[4]马少健,刘盛余,胡治流,等.钢渣吸附剂对铬和铅重金属离子的吸附特性研究[J].有色矿冶,2004,(4).
[5]潘利文.液态钢渣的离心粒化设备水淬法可行性模拟研究[J].
[6]郑礼胜,王士龙,张虹,等.用钢渣处理含砷废水[J].化工环保,1996,16(6).
叶 青,农 登 (广西大学机械学院,广西 南宁 530004)
都告诉你吧:
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我国城市生活垃圾及工业废碴排放量特别巨大。北京市日排放量达1.5万吨。武汉市仅武泰闸垃圾场日处理量达2000吨,整个武汉市有类似垃圾场6~7座。全国年产垃圾量达1.5亿t左右,且增长率约为9%[10]。目前我国垃圾及工业废碴的主要处理方法是填埋。每年因处理垃圾要占用大量耕地。利用地下采空场填埋垃圾,是缓解耕地紧缺与填埋大量占用耕地这对矛盾的一种良好办法。
将生活垃圾及工业废碴填埋到离城市近或充填料严重不足的矿山,既可经济地充填处理采空场,又填埋了垃圾,是件两全其美的事情。
尽管我国目前正在发展垃圾焚烧技术,但是我国垃圾成份不同于国外,灰、土等不可燃成分占垃圾含量的60%以上。因此,在今后一段时期内垃圾填埋仍将成为我国最主要的垃圾处理方法。为了节省土地,在采空场填埋垃圾具有广阔的前景。尤其埋藏条件较好,节理裂隙不发育或贯通性差的采空场,适当围护、封闭后,将是放射性工业废碴—核废料、化学废料的理想填埋场所之一。
1996年以前俄罗斯曾堆积6.4亿m3核废料,部分处于固态,其中含活性放射性约1.5GCi(1Ci=37G次衰变/s。切尔诺贝利核电站放射的泄漏值才为50~250MCi)。为了修建地下洞穴埋藏核废料,防止放射线泄漏,俄罗斯科学院曾做了大量艰苦研究,耗费了巨额研究、建设资金。当今世界用地下洞穴埋藏核废料的趋势正在上升,如瑞典、德国、美国、英国、西班牙、比利时等国家都建成了一座或多座地下洞穴[3]。
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固体废物处置技术[转帖]
固体废物的处理和利用总的原则是先考虑减量化、资源化,以减少固体废物的产生量与排放量,后考虑适当处理以加速物质循环,不论前面处理的如何完善,总要残留部分物质,因此,最终处置是不可少的。
1、减量化法
据粗略统计,目前我国矿物资源利用率仅50~60%,能源利用率仅为30%,大约有40~50%没有发挥生产效益就变成废物,既污染环境,又浪费大量宝贵资源,其它行业也是如此。因此加强技术改造,提高资源的利用率,减少固体废物产生大有可为。减量化一般有一下三种方法:
1)通过改变产品设计,开发原材料消耗少、包装材料省的新产品,并改革工艺强化管理,减少浪费,以减少产品的单位耗量。
2)提高产品质量,延长产品寿命,尽可能减少产品废弃的几率和更换次数。
3)开发可多次重复使用的制品,使制成品循环使用以取代只能使用一次的制成品,如包装食品的容器和瓶类。
2、资源化法
资源化法是通过各种方法从固体废物中回收或制取物质和能源,将废物转化为资源,即转化为同一产业部门或其它产业部门新的生产要素,同时达到保护环境的方法。其具体利用途径有以下几个方面:
1)作工业原材料:如从尾矿和废金属渣中回收金属元素。南京矿务局等单位利用含铝量高、含铁量低的煤矸石制作铝铵钒、三氧化二铝、聚合铝、二氧化硅等产品,从剩下余滤液中提取钼、镓、铀、钒、锗等稀有金属。
2)回收能源:我国每年排放的煤矸石中,有3000多万吨热值在6276kJ/kg以上,可作沸腾炉燃料用于发电,全国已有2000多台沸腾炉,每年可节约大量优质煤。鹤岗、本溪等地还用煤矸石制造煤气,回收能源。此外,还有垃圾填埋、焚烧回收能源及有机废物分解回收燃料油、煤气及沼气等回收能源的方法。
3)作土壤改良剂和肥料:实践证明,用粉煤灰改良土壤,对酸性土、粘性土和弱盐碱地都有良好效果,可使粮食增产10-30%。对水果、蔬菜也有增产效果。德国研究了用铜矿渣粉作肥料进行盆栽和大田的铜肥肥效试验,结果表明:凡施用铜矿渣粉的都增产。许多试验和实践表明:硫铁矿渣内含有多种有色金属,可作为综合微量元素肥料,同样产生明显的效果。
4)直接利用:如各种包装材料直接利用。
5)作建筑材料:利用矿渣、炉渣和粉煤灰等可制作水泥、砖、保温材料等各种建筑材料,也可作道路和地基的垫层材料。
我国传统的墙体材料是粘土砖,每年生产1亿块砖需挖良田100亩,用煤1万吨。我国每年的砖产量达数千亿块。这对我国宝贵的耕地是一个不小的威胁,而各种固体废物大部分可以在建筑材料生产方面找到途径,这对于保护土地资源,改善环境具有重要意义。
3、处理法
固体废物通过物理的、化学的、生物化学的方法,使其减容化、无害化、稳定化和安全化,以加速物质在环境中的在循环,减轻或消除环境污染。
l 物理处理:物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物的结构,使之成为便于运输、贮存、利用和处置的形态。物理处理方法包括压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取等。物理处理也往往作为回收固体废物中有用物质的重要手段加以采用。
l 化学处理:化学处理是采用化学方法破坏固体废物中的有害成分达到无害化,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。由于化学反应条件复杂,影响因素较多,故化学处理方法通常只用在所含成分单一或所含几种化学成分特性相似的废物处理方面。对于混合废物,化学处理可能达不到预期的目的。化学处理方法包括氧化、还原、中和、化学沉淀和化学溶出等。有些有害固体废物,经过化学处理还可能产生富含毒性成分的残渣,还须对残渣进行解毒处理或安全处置。
l 生物处理:生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化和综合利用。固体废物经过生物处理,在容积、形态、组成等方面,均发生重大变化,因而便于运输、贮存、利用和处置。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理、兼性厌氧处理。与化学处理方法相比生物处理在经济上一般比较便宜,应用也相当普遍,但处理过程所需时间较长,处理效率有时不够稳定。
(1)堆肥化:它是依*自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质的生物转化过程。堆肥化的产物称作堆肥,是一种具有改良土壤结构,增大土壤容水性、减少无机氮流失、促进难溶磷转化为易溶磷、增加土壤缓冲能力和化学肥料的肥效等多种功效的廉价、优质土壤改良肥料。
根据堆肥化过程中微生物对氧的需求关系可分为厌氧堆肥与好氧堆肥两种方法。好氧堆肥因其具有堆肥温度高、基质分解比较彻底、堆制周期短、异味小等优点而被广泛采用。按照堆肥方法的不同,好氧堆肥又可分为露天堆肥和快速堆肥两种方法。
现代化堆肥生产通常由前处理、主发酵(一次发酵)、后发酵(二次发酵)、后处理、贮藏等五个工序组成。其中主发酵是整个生产过程的关键,应控制好通风、温度、水分、碳氮比、碳磷比及pH等发酵条件。
(2)沼气化:沼气化亦称厌氧发酵,是固体废物中的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物在人为控制的温度、湿度、酸碱度的厌氧环境中经多种微生物的作用生成可燃气体的过程。该技术在城市下水污泥、农业固体废物、粪便处理中得到广泛应用。它不仅对固体废物起到稳定无害的作用,更重要的是可以生产一种便于贮存和有效利用的能源。据估计我国农村每年产农作物秸杆5亿多吨,若用其中的一半制取沼气,每年可生产沼气500~600亿m3。由此可见,沼气化技术是控制污染、改变农村能源结构的一条重要途径。
(3)废纤维素糖化技术:废纤维糖化是利用酶水解技术使之转化成单体葡萄糖,然后可通过化学反应转化为化工原料或生化反应转化为单细胞蛋白质或微生物蛋白。
据估计,世界纤维素年净产量约1000亿吨,废纤维素资源化是一项十分重要的世界课题。日本、美国已成功地开发了废纤维糖化工艺流程。目前在技术上可行,经济效益还需论证。如何开发成本低的处理方法,寻找更好的酶种,提高酶的单位生物分解能力,改善发酵工艺等问题有待进一步探索。
(4)废纤维素饲料化-生产单细胞蛋白技术:该技术不需要糖化工序,而是将废纤维经微生物作用,直接生产单细胞蛋白或微生物蛋白。目前,废纤维素饲料化-生产单细胞蛋白技术是可行的,但在经济上要有竞争性,仍有许多课题有待解决。
(5)细菌浸出:化能自养细菌将亚铁氧化为高铁(三价铁)、将硫及还原性硫化物氧化为硫酸从而取得能源,从空气中摄取二氧化碳、氧以及水中其它微量元素(如N、P等)合成细胞质。这类细菌生长在简单的无机培养基中,并能耐受较高金属离子和氢离子浓度。利用化能自养菌的这种独特生理特性,从矿物料中将某些金属溶解出来,然后从浸出液中提取金属的过程,通称为细菌浸出。该法主要用于处理如铜的硫化物和一般氧化物(Cu2O、CuO)为主的铜矿和铀矿废石,回收铜和铀。对锰、砷、镍、锌、钼及若干稀有元素也有应用前景。目前,细菌浸出在国内外得到大规模工业应用。
l 热处理:热处理是通过高温破坏和改变固体的组成和结构,同时达到减容、无害化或综合利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。
(1)焚烧处理:焚烧处理即在高温(800~1000℃)下,把固体中的可燃成分转化为惰性残渣,同时回收热能,这对于处于能源危机的世界来说无疑是有重要作用的,也是近些年来这项技术在发达国家得以广泛应用的原因。通过燃烧,可使固体废物进一步减容,城市垃圾经燃烧后可减小体积80-90%,重量将减低75-80%,同时可以较彻底的消灭各种病原体,消除腐化源。相比之下,燃烧处理具有:<1>焚烧占地小;<2>焚烧对垃圾处理彻底,残渣二次污染危险小;<3>焚烧操作是全天候的不受天气影响;<4>焚烧可安装在接近垃圾源的地方,节约运输费用;<5>焚烧的适用面广,除城市垃圾以外的许多城市废物也可采用焚烧方法进行净化。但是,燃烧处理也有明显缺陷,首先,仍然存在二次污染,燃烧仍然要排出灰渣、废气。特别是近年来出现的“二恶英”,其毒性比氰化物大1000倍,使人忧心忡忡;其次是单位投资和处理运转成本较高;再次,就是对废物有一定要求,即要求其热值至少大于4000kJ/kg。因此,对经济不发达国家来说,城市垃圾几乎达不到此要求,故很难普遍推广使用。
燃烧一般要经过脱水、脱气、起燃、燃烧、熄灭等过程。控制此过程的因素主要有三个,即时间、温度和燃料与空气混合的湍流混合程度(习惯称三T)。一般认为,燃烧时间与固体废物粒度的平方近似成正比,粒度越细,其与空气的接触面积愈大,燃烧进行就越快,废物停留时间就越短。另外,燃烧中氧气浓度越高,燃烧速度和质量就愈高,因此,必须使燃料中有足够的空气流动,燃料与空气的湍流混合度越高,对燃烧的进行越有利。
一般来讲,燃烧的工艺包括固体废物的贮存、预处理、进料系统、燃烧室、废气排放与污染控制、排渣、监控测试,能源回收等12大系统。
(2)热解:热解是将有机物在无氧或缺氧条件下高温(500~1000℃)加热,使之分解为气、液、固三类产物,气态的有氢、甲烷、碳氢混合物、一氧化碳等可燃气体;液态的有含甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等成分的燃料油;固态的主要为固体碳。该法的主要优点是能够将废物中的有机物转化为便于贮存和运输的有用燃料,而且尾气排放量和残渣量较少,是一种低污染的处理与资源化技术。
(3)湿式氧化:湿式氧化又称湿式燃烧法。它是指有机物料在有水介质存在的条件下,加以适当的温度和压力所进行的快速氧化过程。有机物料应为流动状态,可以用泵加入湿式氧化系统。由于有机物的氧化过程是放热过程,所以,反应一旦开始,就会在有机物氧化放出的热量作用下自动进行,而不需要投加辅助燃料。排放的尾气中主要含有二氧化碳、氮、过剩的氧气和其它气体,液相中包括残留的金属盐类和未完全反应的有机物。有机物的氧化程度取决于反应温度、压力和废物在反应器内的停留时间。增加温度和压力可以加快反应速度,提高COD的转化率,但温度最高不能超过水的临界温度。
l 微波处理:最新研究结果表明,微波技术在放射性废物处理、土壤去污、工业原油、污泥等的处理方面可以成功地应用。目前虽还只是处于实验室的研究阶段,但有关专家指出,微波技术在以后肯定能发挥其废物处理方面应用的潜力。
http://www.defence.org.cn/aspnet/vip-usa/uploadfiles/2006-1/2006125141540329.pdf
http://co.163.com/neteaseivp/resource/paper/detail.jsp?pk=83825
http://www.instrument.com.cn/bbs/images/upfile/20051116124944.pdf
一般而言,从水的悬浮液中(称矿物和水的悬浮液为矿浆)浮出固体的过程称为浮选。
浮选一般包括以下作业:
1、磨矿
2、调浆加药
3、浮选分离
4、产品处理
各个作业的概念我再这里就不详细讲了,如楼主需要可百度全科一下
希望能对楼主有帮助。
湿法冶炼一般适应于所要回收的元素在矿石的品位较低的情况,而火法冶炼则用于回收高品位的矿,比如火法冶炼铜铅的原料是铜精粉、铅精粉等这些精粉里的相应金属元素含量一般都在50%以上,甚至更高。
黄金冶炼厂是冶炼黄金的,目前,其从金精粉提取黄金主要是两种工艺流程:
其一是:金精粉直接氰化工艺,在这个工艺中,直接向金精粉原料中加入浸金药剂,进行浸金,将矿粉中的金溶于溶液,然后经固液分离设备,将含金溶液分离出来,加入还原剂将金还原,然后精炼后,熔铸成金锭.
其二是:金精粉经焙烧炉焙烧后,焙烧渣经酸浸,回收其中的铜等元素(因为矿粉中的铜对浸金是不利的),然后,再加氰化浸金药剂,将金浸出,后面的工序与方法一相同.
但这两种工艺都属于湿法。
冶炼是将金属原矿石熔融,还原成一定纯度的的金属锭、坯、模等
压延加工将冶炼浇铸后形成的金属锭、坯、模,通过轧制、锻打或挤压等外力手段,使其成为需要的形状或结构形式。
涡电流分选机在分选磁辊表面产生高频交变的强磁场,当有导电性的有色金属经过磁场时,会在有色金属内感应出涡电流,此涡电流本身会产生与原磁场方向相反的磁场,有色金属(如铜、铝等)则会因磁场的排斥力作用而沿其输送方向向前飞跃,实现与其它非金属类物质的分离,达到分选的目的其主要区分判据是物料导电率和密度的比率值,比率值高的较之比率低的物料更易分离。