含砷废渣的资源化利用技术探讨

含砷废渣的资源化利用技术探讨 毕婷婷
图 1 砷弃渣资源化利用工艺
512 水泥窑处置工艺 (见图 2)
图 2 水泥窑处置工艺
51211 对水泥回转窑的要求
含砷弃渣需要根据成分分别处理 , 金属含量高
规模必须是 2000 t/ d 以上新型干法水泥回转 的渣回收利用后再进入水泥窑解毒和利用 。按照水
文山州的砷弃渣的数量多 , 含砷量高 , 如果只 采取填埋处置方案 , 除了处置成本高外 , 对填埋场 的选址和防渗要求也很高 。目前 , 国内外用水泥对 A s、Cd、Cu、 Pb, N i、 Zn 进行稳定化 /固化处置 的处理技术都有明显成效 。在本次砷渣处置中可资 源化利用含砷 、铜 、铁 、锡的弃渣 , 剩余弃渣可用 水泥固化 /稳定 。 5 工艺流程 511 资源化利用工艺工程 (见图 1)
27
26111
91
38123
2 本技术研究含砷废物来源 云南省文山州有色金属储量丰富 , 是云南有色
金属采选冶产业最发达的地区之一 , 其雄黄矿的开 采和冶炼历史悠久 。自 20世纪 50年代以来 , 文山
收稿日期 : 2009 - 08 - 04
州砷的开采冶炼规模增大 , 至 90 年代末 , 砷及其 化合物产品市场逐步被替代 , 加之砷冶炼企业工艺 装备落后 , 没有任何环保设备 , 环境污染日益严 重 , 随着企业经济效益迅速下滑 , 以及政府环保意 识的增强 , 土法炼砷企业几乎全部关闭 , 但历年来 遗留了大量炼砷弃渣 (以下简称弃渣 ) , 给环境埋
重量 ( t) 35189 147488 257438 65475 920886
麻栗坡县
序号及地点
砒霜冶炼废渣
1#
砒霜冶炼废渣
表 2 文山州弃渣有害化学成分
H2O - ( % ) 12166 20173
pH 2169 2194
As (%) 0178 0158
Pb ( % ×10 - 6 ) Cd ( % ×10 - 6 )
(2) 水灰比量对固化强度的影响 。水分过小 则无法保证水泥的充分水合作用 ; 水分过大 , 则会
611 资源化处理工程中的污染源及治理措施 [ 5 ] (1) 固废 。选用的弃渣 (砷渣 、尾矿 ) 均属
出现泌水现象 , 影响固化块的强度 。
于危险废物 , 应按照相关的标准规范运输和贮存 ,
— 77 —
(2) 固废 。产生的固废为布袋收尘器收集的 高砷烟尘 , 定期回收贮存 。 7 结论
随着水泥的生产和需求量的增加 , 对于能源的
消耗也日趋严重 , 因此利用工业废渣解决水泥原料 的问题也是水泥行业未来发展的趋势 。大量研究表 明 , 水泥工业在综合利用处理工业 、农业废弃物上 具有优势 , 在自身实施清洁生产的同时 , 还能扩展 其特有的环保功能 [ 6 ] 。
避环保费用的支出 , 将大量的含砷污泥随意堆存或
丢弃 , 容易对土壤造成污染 , 对牲畜和农作植物的
危害性很大 [ 1 ] 。
表 1 文山州弃渣数量
堆积点 麻栗坡县 马关县 文山县 西畴县
总计
面积 (m2 ) 9826 31126 111165 13297 165414
体积 (m3 ) 28729 80998 367963 36007 513697
Abstract: The disposal ways of arsenic waste residue p roduced from typ ical p rocess are summarized. The environ2 mental p rotection suggestions on three waste discharges in the p rocess of disposal are put forward. Key words: arsenic pollution; arsenic waste residue; hazardous waste; recycle
51212 水泥原料的配比
49100x + 6156 (1 - x)
- 1165 [ 2106x + 12160 (1 - x) ] - 0135 × [ 0187x + 5115 218 × [ 7105x + 60130 (1 - x) ]
(1 - x) ] = 0193
91063z + 141176 (1 - z) (31850 + 181559) z + (21748 + 11002)
(2) 废水 。选矿废水需经絮凝沉淀池处理后 , 送至循环水池循环使用 ; 生活废水经化粪池生化处 理后外排 。
(3) 废气 。在卸料和破碎工艺中产生的粉尘 , 在该工段设置喷淋加湿装置 , 集尘装置 。 612 水泥回转窑处置过程中的污染源及治理措施
(1) 粉尘 。由于粉尘是水泥厂造成大气污染 的主要因素 , 因此对于水泥生产线的除尘设施必须 有规范的布袋收尘设备 , 由于用砷渣代替部分原 料 , 因此需增设喷淋增湿和集尘收集装置 。
— 76 —
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下了隐患 。 3 文山州弃渣数量和有害化学成分 由 砷 渣 的 成 分 表 可 知 , 平 均 含 水 率 为 12184% , pH 值为 2131 ～ 5186、平 均 值 为 4123, A s含量 014% ～11188% , 平均值为 3140% , 铁平 均含量可达 30%。部分冶炼废渣中含铜 、锡有价 金属量较高 。 4 治理办法
环境科学导刊 2009, 28 (6) : 76 - 78 CN53 - 1205 /X ISSN1673 - 9655
含砷废渣的资源化利用技术探讨
毕婷婷 (云南省环境科学研究院 , 云南 昆明 650034)
摘 要 : 论述土法炼砷弃渣含砷固体废物处置方法 , 并对处置过程中的三废排放问题提出了相应的环 境保护建议 。
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环境科学导刊 第 28卷 第 6期 2009年 12月
对于厂内修建的贮存库采取 “三防 ”措施 , 防止 渗滤液泄露和含砷矿物物料流失 , 送往干化场的尾 矿 , 干化场底部需防渗和修建围堰 。
参考文献 : [ 1 ] 赵由才 , 蒲敏 , 黄仁华 1危险废物处理技术 [M ] 1 北京 :
化学工业出版社 , 20061 [ 2 ] 王绍文 , 梁富智 , 王纪曾 1 固体废弃物资源化技术与应用
[M ] 1北京 : 冶金工业出版社 , 20031 [ 3 ] 王君伟 1新型干法水泥生产工艺读本 [M ] 1北京 : 化学工
冶炼废渣
18177
4188
3189
5899
49
31134
1 号点冶炼废渣
7#
2 号点冶炼废渣
11131 15110
4157 3168
7146 5151
5598 5327
24
37104
2
30117
西畴县
1#
砒霜冶炼废渣
10183
4160
1119
5042
2#
砒霜冶炼废渣
24181
2188
1127
1616
询导报 , 2007, (8) 1
D iscussion on Recycle of Arsen ic W a ste Residue
B I Ting - ting ( Yunnan Institute of Environmental Science, Kunm ing Yunnan 650034 China)
窑 , 焚烧温度要高 , 炉内停留时间要长 , 同时要求 泥熟料质量的率值 KH、 SM、 IM , 参照率值范围进
收尘效率高 , 废气处理彻底 , 防止排放有毒有害气 行配比计算 , 要求满足 KH = 0193 ±0102, n = 211
体和含有砷等重金属的粉尘 。
±011, P = 115 ±011, 计算公式如下 :
关键词 : 砷污染 ; 含砷弃渣 ; 危险废物 ; 资源化 中图分类号 : X705 文献标识码 : A 文章编号 : 1673 - 9655 (2009) 06 - 0076 - 03
1 含砷废物的危害 砷及含 砷 化 合 物 都 有 较 大 的 毒 性 , 而 且 A s
( Ⅲ) 的毒性远高于 A s ( Ⅴ) 。自然界中的砷多数 与有色金属矿伴生 , 并随精矿进入有色金属冶炼 厂 , 在有色金属的提取过程中以硫化物或盐的状态 不同程度地进入烟气 、废水和废渣中 , 烟气和废水 处理后 , 含砷物质大多转移到污泥中形成了含砷污 泥 [ 2 ] 。大部分企业由于缺乏环保意识或者为了逃
4183
4118
223
6
24102
废弃炉窑废渣
文山县
3#
现生产炉窑废渣
10145 4168
3172 3161
0140 1123
5186 3640
30
37102
28
42195
4#
冶炼废渣
13111
3170
2170
24502
70
24101
5#
冶炼废渣
16182
2131
1161
13534
54
37128
6#
40141
23
46172
10
Fe ( % ) 40141 46172
砒霜冶炼废渣
12102
5171
1158
19173
0
19173
1# 马关县
尾矿库废渣
15108
5132
4151
பைடு நூலகம்
33191
40
33191
砒霜冶炼废渣
17143
5137
11188
28101
23
28101
2#
砒霜冶炼废渣
11159
3192
2164
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业出版社 , 20071 [ 4 ] 赵萌 , 宁平 1含砷污泥的固化处理 [ J ] 1昆明理工大学学
报 , 2003, (5) 1 [ 5 ] 冯德福 1砷污染与防治 [ J ] 1沈阳教育学院学报 , 2000, 2
(2) 1 [ 6 ] 吴超 1炼砷弃渣污染治理及有价值金属回收 [ J ] 1科技咨
大的影响 。
离子 , 当 pH 值较高时 , 容易形成氢氧化物沉淀 , 水中的 CO23 - 浓度高有利于生成碳酸盐沉淀 , 过高 时会形成带负电荷的羟基络合物 , 造成溶解度增 加 [4]。
6 处置工艺过程中的污染防治 在对含砷弃渣的处置过程中 , 污染源分别来自
于高砷富矿的资源化利用和水泥回转窑对砷渣的固 化处置过程 [ 2 ] 。
(1 - z) = 211
51213 利用水泥固化弃渣需注意的问题
(3) 球磨时间对固化体抗压强度的影响 。球
影响水泥固化的因素很多 , 在固化操作中需要 严格控制以下各种条件 [ 3 ] :
(1) pH 值 。由于砷弃渣中含有一定量的金属
磨时间过短不利于固化体强度的提高 。 (4) 不同的养护条件对固化体强度会造成较
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13
28116
3号生产区冶炼废渣
8184
4197
2154
1764
1#
4号生产区冶炼废渣
3174
5186
3153
1354
9
14133
10
21184
联营厂冶炼废渣
11123
4111
3134
1206
46
24139
2#
大炉子冶炼废渣
6102
4188
7108
2105
166
22154
青年炉冶炼废渣
11162