冶金行业固体废物处理措施研究

杨 勇

（中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710054）

根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》规定：固体废物是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。就是说在人类的生产和生活活动过程中，往往有一些固体或泥状物质被丢弃，这些暂时没有利用价值的物质被称为固体废物。固体废物成分复杂，数量巨大[1]。按其来源可分为工业固体废渣，城市垃圾和农业固体废物。

对于冶金行业所产生的固体废物带来的污染，国家也有相关的法律规定来监督，并且这几年也加强了对工业固体废物的管理，但是仍然有部分的废物没有得到妥善的处理。据国家环保局统计，全国累计堆积的工业固体废物已达到66亿吨，占地约5.5万顷。

1 冶金工业固体废物对环境的污染和危害

固体废物是环境的污染源，除了直接污染外，还经常以水、大气和土壤为媒介污染环境。

1.1 对土壤的污染

在进行金属冶炼工程中，其中产生的炉渣中含有多种有毒物质，如果存储不当那么会对土壤造成了不可估量的危害。这些没有合理存储的炉渣经过长期的风吹雨淋会渗入土壤中，使土壤中污染物堆积严重，导致土壤酸化和硬化等一系列问题。个别金属冶炼厂附近的土壤相比于其他地方土壤中重金属的含量可以达到为百倍以上，使得冶炼厂附近的农田无法种植农作物，土壤中重金属的含量如此之高，这个数字对于我们每一个人而言都是触目惊心的。

1.2 对水域的污染

有些大型企业虽然建起了填埋场，但由于没有采取严格的防渗措施和缺乏科学的管理，仍存在污染地下水的情况。此外，每年还有超过2000万吨的工业固体废物排入环境，其中约有1/3直接排入天然水体，成为地表水和地下水的重要污染源之一。冶金工业废渣进入地表水和地下水，它不仅破坏了水体中的生态平衡，更是严重危害了人类的身体健康。固体废物弃置于水体，将使水质直接受到污染，严重危害水生生物的生存条件，影响水资源的充分利用。它们进入水体中，人类通过长期饮用它，会对我们的器官造成影响以及会慢性中毒。重金属中毒严重会导致休克和死亡。一旦水源被全面污染，后果将是灾难性的。不是简单的净化器就能完全过滤的[2]。所以，加强有色金属的处理措施是非常有必要的，且已经迫在眉睫了。据不完全统计，全国每年由固体废物造成的环境污染事故约100起左右，由此造成的环境纠纷也时有发生。

1.3 对大气的污染

固体废物向大气飘散，固体废物在收运、堆放过程中未作密封处理，有的经日晒、风吹、雨淋、焚化等作用，挥发了大量废气、粉尘；有的发酵分解后产生了有毒气体，向大气中飘散，造成大气污染。

2 固体废物处理的常见方法

2.1 进行填埋处理

填埋场是固体废物在区域集中处理的最终目标，经过不同处置方式的固体废物最终被掩埋。因为有色金属工业废渣填埋场危害巨大，污染严重。特别是排放的重金属铅化合物等会严重影响居民的生活安全，致使男女不孕不育、癌症的患病率大幅度增加。

所以，为了人民的生活安全，设计一个好的填埋场是重中之重。我们在设计填埋场时应该充分考虑它的使用标准和方法以及采用的排水系统等问题。

2.2 采取焚烧技术

燃烧是减少固体废物、实现无害化循环利用的有效途径。随着我国经济水平和能源结构的制约，燃烧技术的发展一直被限制。近年来，燃烧技术随着国民经济的发展和人民生活的实际需要而不断发展。通过引进关键技术和装备，建设适合中国国情的城市生活垃圾和危险废物焚烧厂。在垃圾填埋场，当废物腐烂时，会产生甲烷气体，如果不加以控制，可能会爆炸，导致进一步的全球变暖。与垃圾填埋场不同，焚烧厂不产生甲烷，因此使其更安全[3]。同时当焚化炉燃烧废物时，金属仍然保持完整，因为它们具有高熔点。因此，使用焚烧炉可以更容易地去除和再利用金属但是建造焚烧厂仍然需要考虑很多现实问题，比如对人们生活的影响、所需要的成本以及焚烧厂需要训练有素的人员和专职人员来操作。

2.3 固化技术

固化技术是一种稳定的固废处理技术。过去主要用于处理工业废水、电镀污泥等高放射性废物。现在主要用于重金属的处理。它的类型主要包括化学固化、水泥固化和玻璃固化。实践证明，固化废渣能达到国家安全掩埋标准。这种方法也有许多不足。例如，现有的工艺不能有效处理含油污泥等。主要原因是泥浆含油量低、含水率高、颗粒大。而作为固体废弃物安全处理的关键技术，它在其中占有无可替代的作用，想要再次进行回收利用的固体废物，它是必不可少的一步。

2.4 循环利用

冶金行业固体废物经过适当的工艺处理，可成为工业原料或能源，较废水、废气容易实现资源化。一些工业废物已制成多种产品，如制成水泥、混凝土骨料、砖瓦、纤维、铸石等建筑材料;提取铁、铝、铜、铅、锌等金属和钒、铀、锗、钼、钪、钛等稀有金属;制造肥料、土壤改良剂等。

2.4.1 铜渣的回收利用

工业废弃物是一种非常宝贵的可利用资源。工业废弃物的有效处理和利用具有相当可观的经济影响价值。铜渣中含有大量的可利用资源，现代炼铜工艺的重点是提高生产效率，降低炉渣中的铜含量。这部分铜矿的回收是这一阶段铜冶炼渣处理的主要目的。当然，大多数贵金属都是在渣中与铜共生，这是可以同时回收的。根据铜渣的特性，开展有价组分分离的基础理论研究，开发分离技术，实现有价组分的回收利用，对国民经济和科学技术的发展具有重要的现实意义。铜渣的综合利用大致可分为两类：第一类是利用铜渣的物理性质，第二类是利用铜渣的某些成分。铜渣具有很好的综合利用前景，在进行选矿等过程中没有开采成本，铜及其金、银等贵金属资源完全可以回收，把他们的价值发挥到了最大值。

2.4.2 铅锌尾矿处理的主要方法

以前尾矿库堆存是铅锌尾矿处理的主要方法，但是尾矿库堆存也存在着种种弊端，首先尾矿库的选址较为麻烦，一般优先选择建在三面环山的地方，其次尾矿库的建设还会引起耕地、植被破坏，水体、土壤污染，还会引起泥石流等地质灾害，因此现在对铅锌尾矿都提倡综合利用。其中尾矿再选、建材生产、矿井充填是最常见的铅锌尾矿处理工艺。尾矿再选，铅锌尾矿经过选厂的工艺提纯后虽然主体矿物铅锌已无法回收利用，但是尾矿中还含有硫、铁、重晶石、绢云母、萤石等矿物，这些矿物直接抛出不但是资源的浪费，同时也会造成环境的污染，因此在实际生产中根据尾矿中以上矿物的含量采用一定的工艺将其回收利用。例如硫元素一般以黄铁矿或磁黄铁矿的形式存在，在尾矿处理过程中可以采用浮选、磁选等工艺富集硫，当硫元素的含量达到一定程度后可送去生产硫酸。建材生产，生产水泥或用作建筑墙板材料也是铅锌尾矿处理常用的工艺。

2.4.3 加强钼的回收利用

钼回收是指从废催化剂、化合物、粉末和物料中提取金属钼的过程。经过氧化焙烧、酸处理等废钼合金碱性处理。回收的钼可用于生产氧化钼、钼铁、钼酸铵等钼酸盐。从废催化剂中回收的钼在钼生产中占有举足轻重的地位，被认为是钼的第三大供应源[4]。目前，钼的二次资源主要来自两个方面，一是钼冶炼过程中产生的废渣和废液，二是钼金属制品生产过程中产生的含钼化学品或原料的废渣和废液。国际钼协会预测，到2030年，钼的回收率将达到35%左右。回收的钼约70%将用于不锈钢制造，而不锈钢这个概念对于我们而言都是不陌生的，它也和我们的生活息息相关。钼回收利用后用于制造它对于人类的生产生活也是非常有利的。其余将用于合金钢制造工具、高温合金、高速钢、铸钢和化学催化剂。

2.4.4 粉煤灰变废为宝

粉煤灰是燃烧后在废气中收集的细灰。过去，由于缺乏良好的处置方法，不仅造成了土地资源的浪费，而且造成了土壤、水源和空气的一系列污染。如今随着科技工程和城市建设的不断发展，粉煤灰从路基、填料和混凝土的使用一直到水泥材料、水泥外加剂的先进应用，大型水利枢纽工程和优质填料的开发，随着城市化进程的不断发展，建筑行业对砖块的需求量不断加大。粉煤灰砖是由粉煤灰和其他残渣制成的。过去的砖厂生产发展没有秩序，生产方式落后，能量消耗高、生产效率低，生态环境受到严重污染，资源浪费严重。这对促进自然资源综合保护和利用的研究是非常不利的。因此粉煤灰砖与传统砖相比具有许多独特的优势。这就充分节省了资源，加强了资源的可利用性。

3 结语

综上所述，固体废物处理的冶炼工艺有很多种，但目前我国的固体废物处理技术还不成熟，固体废物资源的利用还存在一些问题，如利用率不高、处理率低等问题。并因此会导致固体废物处理不彻底，给公司造成一定损失的同时也给环境带来了重大的压力。此外，由于加工工艺的不完善，在加工过程中也遇到了许多问题，所以国家应加强监测，才能使有色金属在固体废物中得到更好的回收利用，给公司带来更多的效益，同时也减少固体废物造成的污染，实现企业与自然的双赢。