我國(guó)工業(yè)廢渣產(chǎn)生量與日俱增,長(zhǎng)期堆存易產(chǎn)生污染隱患,如何有效處置已成為固廢污染防治的重要內(nèi)容。
工業(yè)廢渣用于建筑材料優(yōu)勢(shì)明顯,市場(chǎng)廣闊,技術(shù)推廣潛力很大,對(duì)節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高綜合效益等具有重要意義。
工業(yè)廢渣量大,危害也大
脫硫石膏、磷石膏、氟石膏等工業(yè)副產(chǎn)品石膏及赤泥,這幾類工業(yè)廢渣的產(chǎn)生量大概是多少?如果處置不當(dāng)會(huì)造成什么樣的危害?
通常情況下,電廠每吸收一噸二氧化硫約生成脫硫石膏2.7噸,磷化工企業(yè)生產(chǎn)1噸磷酸會(huì)產(chǎn)生4.5~5.5噸磷石膏,氟化工企業(yè)制取1噸氫氟酸生成3.6噸氟石膏。據(jù)有關(guān)部門估計(jì),到“十二五”末,我國(guó)脫硫石膏的年排放量將達(dá)4000萬噸,磷石膏的年排放量為7000萬噸,兩者的年排放量約占全部工業(yè)副產(chǎn)石膏總量的85%。
目前,工業(yè)副產(chǎn)品石膏多以堆場(chǎng)堆棄的方式進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,既浪費(fèi)了土地資源,又容易污染環(huán)境。以氟石膏為例,由于其水化活性低等原因,幾乎沒有得到利用,常被當(dāng)垃圾隨意堆放。一旦受到雨水的沖刷和浸泡,極易造成氟石膏流失,其中殘留的硫酸和可溶性有害物質(zhì)溶于水中會(huì)嚴(yán)重污染地表水及地下水。
赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時(shí)排出的固體廢渣,平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁,附帶產(chǎn)生1.0~2.0噸赤泥?,F(xiàn)階段,我國(guó)氧化鋁的產(chǎn)量每年都在增長(zhǎng),而鋁土礦的品位卻逐漸降低,使得赤泥的年排放量迅速增加。
目前處置赤泥的方式主要是堆存覆土,國(guó)內(nèi)一般采用筑壩濕法堆存或者將赤泥干燥脫水后干法堆存。與工業(yè)副產(chǎn)品石膏一樣,赤泥占用大面積土地的同時(shí),曬干后也容易隨風(fēng)起塵污染環(huán)境。
更為嚴(yán)重的是,赤泥是一種強(qiáng)堿性固體廢渣,將其稀釋10倍后,pH值仍高達(dá)12,滲入土地易造成土壤堿化及沼澤化,污染地表、地下水源。
建材資源化有哪些技術(shù)突破?
相比用于其他方面,工業(yè)廢渣建材資源化有著顯著的優(yōu)勢(shì)。建筑材料是最大宗的材料之一,有能力消耗大量工業(yè)廢渣。從化學(xué)成分來看,多數(shù)工業(yè)廢渣適合做建筑材料的原料。此外,利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)建筑材料,成本低,附加值高。所以,綜合經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益等多方面考慮,工業(yè)廢渣用于建筑材料方面的資源化程度更高。
早在2000年,我們就開始對(duì)“脫硫(磷)石膏建材資源化利用”展開系統(tǒng)、深入的研究,進(jìn)行了大量試驗(yàn),不斷優(yōu)化技術(shù)方案。
目前,已設(shè)計(jì)了脫硫(磷)石膏預(yù)烘干+煅燒的一步煅燒工藝,開發(fā)了以氣流預(yù)干燥和分室煅燒為關(guān)鍵技術(shù)的煅燒生產(chǎn)線,解決了脫硫(磷)石膏含水率高、難以處理、煅燒能耗高、利用率低等技術(shù)難題。同時(shí),研發(fā)了適應(yīng)脫硫(磷)建筑石膏材料的外加劑,如復(fù)合緩凝劑、保水劑、減水劑、復(fù)合防水劑等,改善了脫硫(磷)建筑石膏的各項(xiàng)性能,拓寬了其利用途徑。在此基礎(chǔ)之上,還確定了用脫硫(磷)石膏制作夾芯輕質(zhì)墻板、空心條板等墻體材料的原料配比。
為將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力,通過校企合作,我們完成了脫硫(磷)石膏夾芯輕質(zhì)墻板、空心條板等的工業(yè)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)建設(shè)。正式投產(chǎn)后,設(shè)備運(yùn)行正常,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。經(jīng)有關(guān)部門檢測(cè),其各項(xiàng)性能滿足國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,年可消化工業(yè)廢渣脫硫(磷)石膏60萬噸,生產(chǎn)各類新型建材產(chǎn)品50萬m3,累計(jì)實(shí)現(xiàn)年新增產(chǎn)值3.3億元,利稅9000余萬元。
圍繞氟石膏建材資源化利用,我們完成了“氟石膏抹面材料生產(chǎn)技術(shù)”和“氟石膏輕質(zhì)墻板生產(chǎn)技術(shù)”兩個(gè)科技項(xiàng)目。其中,“氟石膏輕質(zhì)墻板生產(chǎn)技術(shù)”項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一條機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)線,經(jīng)批量試產(chǎn),生產(chǎn)能力可達(dá)30萬m3/年,實(shí)際投入生產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)年新增產(chǎn)品銷售額1800萬元,新增利稅900萬元,凈利潤(rùn)790余萬元。
此外,我們積極拓寬氟石膏建材資源化利用途徑,還研制出氟石膏自流平地面材料,其基本性能滿足JC/T1023-2007《石膏基自流平砂漿》標(biāo)準(zhǔn)要求,可廣泛應(yīng)用于大型超市、地下停車場(chǎng)等場(chǎng)所。
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