以循环利用推动固体废物减量化、资源化、无害化

　　合理利用工业固体废物必须走循环再利用之路。中国循环经济协会循环经济科技成果转化促进中心副主任曲睿晶对工业固体废弃物的种类和“三化”利用的方法进行了全面阐述，给读者以启迪。

　　工业固体废弃物是指在工业生产、经营活动中产生，在一定时间和地点内无法利用而被丢弃的会造成环境污染的固态、半固态物质?

　　工业固体废弃物以产生的行业划分主要包括：

　　（1）冶金废渣，主要指在各种金属冶炼过程中或冶炼后排出的所有残渣废物，如高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、各种粉尘、污泥等?

　　（2）采选废渣，即各种矿石、煤的开采、选别过程中产生的废渣，数量极大，涉及的范围很广，如矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿尾矿等?

　　（3）燃料废渣，即燃料燃烧后所产生的废物，主要有煤渣、烟道灰、煤粉渣、页岩灰等?

　　（4）化工废渣，即化学工业生产中排出的工业废渣，主要包括：硫酸矿渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥、硼渣、废塑料以及橡胶碎屑等?

　　（5）放射性废渣，在核燃料开采、制备以及辐照后燃料的回收过程中，排出的固体放射性废渣或浓缩的残渣?

　　（6）玻璃、陶瓷废渣?

　　（7）造纸、木材、印刷等工业废渣，包括刨花、锯末、碎木、化学药剂、金属填料、塑料、木质素?

　　（8）建筑废材废渣，主要有金属、水泥、粘土、陶瓷、石膏、石棉、砂石、纸、纤维?

　　（9）电力工业废渣，主要有炉渣、粉煤灰、烟尘?

　　（10）交通、机械、金属结构等工业废材，主要有金属、矿渣、砂石、模型、陶瓷、边角料、涂料、管道、绝缘材料、粘接剂、废木、塑料、橡胶、烟尘等?

　　（11）纺织服装业废料，主要有布头、纤维、橡胶、塑料、金属?

　　（12）制药工业药渣等?

　　（13）食品加工业废渣，主要有肉类、谷物、果类、菜蔬、烟草?

　　（14）电器、仪器仪表等工业废料，主要有金属、玻璃、木材、橡胶、塑料、化学药剂、研磨料、陶瓷、绝缘材料等?

　　从行业来看，电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属矿采选业、煤炭开采和洗选业、黑色金属矿采选业，这五大行业的工业固体废弃物占总量的80%，从种类看，粉煤灰、尾矿、煤矸石、炉渣、赤泥等，占总量的80%左右?

　　工业固体废弃物给人类的生产生活带来较大负面影响，导致环境污染和资源浪费，影响市容，危害健康?如废渣的有毒物质污染土地和水源、危害人类健康，尾矿堆积毁坏农田和森林，长期堆积的煤矸石常发生自燃并释放二氧化硫污染大气，微小颗粒的废渣和垃圾造成粉尘污染，废渣运输和处理过程也会产生大量粉尘和有害气体等?

　　我国工业固体废弃物年产生量已经接近35亿吨，是城市垃圾产生量的19倍，占固体废弃物产生量总量的94%，综合利用率约为60%?我国工业固废主要产生地区集中在我国中西部，其中河北、辽宁、山西、山东、内蒙古、河南、江西、云南、四川和安徽等10个省的工业固废产生量占全国工业固废产生量的60%以上，这些地区的大宗工业固废综合利用规模较小，综合利用率较低?而江苏、浙江、上海等经济发达地区已达到95%以上，区域发展不平衡问题非常突出，与国外先进水平利用率达100%相比差距明显?

　　目前只是有限的几种工业废物得到利用，钢铁渣，粉煤灰和煤渣等?其他工业废物仍以消极堆存为主，部分有害的工业固体废物采用填埋、焚烧、化学转化、微生物处理等方法进行处置，有的投入海洋。

　　大宗工业固废综合利用技术应按两种思路发展：遵循减量化原则，推广用量大、成本低、经济效益好的综合利用技术；遵循资源化原则，开发针对性更强、技术要求更高、附加值更高的高值利用技术?比如用工业废渣制微晶玻璃技术。

　　粉煤灰

　　粉煤灰是煤炭中的灰分经分解、烧结、熔融及冷却等过程形成的固体颗粒，我国是全球第一粉煤灰排放大国，但迄今为止粉煤灰的利用率仅为40%左右。现在我国粉煤灰主要应用于建筑、建材、交通和土壤改良等方面，在建筑、建材、交通方面的应用占80%，农业应用占15%?同时，大力开发粉煤灰的高附加值产品是今后粉煤灰资源化利用技术研究的主要方向?我国现在只有少部分粉煤灰用于工业、环保等高值利用领域，如制备白炭黑、沸石和用于稀有金属回收等，其比重仅占总量的不到5%?此外，利用粉煤灰制造玻璃材料、废水废油固定剂、尾气吸附材料、固氮微生物和磷细菌的载体等高值利用技术的研究逐渐深入?

　　特别是将高铝粉煤灰中的铝提取出来，再利用产生的废渣生产硅肥产品，从而实现经济效益的最大化和环境污染零排放的目标。具体生产工艺包括：首先，对粉煤灰中的重金属进行去除，可保证达到粉煤灰中的重金属一次性去除60%以上的效果，而每吨的去除成本低于30元；然后采用粉煤灰与特殊熔剂1，2掺混——活化——水溶提铝——分离——生产硅肥的工艺流程，得到三氧化铝和硅肥两种产品。通过实验研究：可保证粉煤灰一次性提铝率大于85%，粉煤灰中硅的有效利用率75%以上。

　　炉渣

　　炉渣是钢铁、铁合金及有色重金属冶炼和精炼等过程的重要产物。以电炉渣为例，如今我国电炉渣的利用主要有内部循环、建筑和农业生产3个方面?在钢铁企业内部的循环利用包括电炉渣返回高炉、用作炼钢返回渣、用于铁水预处理等途径?电炉渣用作建筑材料，主要用于生产钢渣水泥、钢渣白水泥，作筑路材料、地基回填材料及其他建筑材料(钢渣砖、小型空心砌块等)?根据化学组成特点，在农业生产方面主要用于生产钢渣磷肥、硅肥以及作为土壤改良剂等?在高值利用方面，近年来用炉渣制备的水处理材料、烟气脱硫剂、微晶玻璃、陶瓷、矿渣棉和岩棉、筑路用保水材料、多彩铺路料等高附加值产品逐渐投入市场，但尚未形成规模?

　　赤泥

　　赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，每生产1吨氧化铝，产生赤泥0.8~1.5吨?我国2016生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30%，产生的赤泥近3000万吨?目前我国赤泥综合利用率仅为4%，累积堆存量达到2亿吨?预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3.5亿吨?目前，赤泥综合利用仍属世界性难题，国际上对赤泥主要采用堆存覆土的处置方式?我国赤泥综合利用工作近年来得到各方面的高度重视，开展了跨学科、多领域的综合利用技术研究工作，如赤泥提取铁等有价金属、配料生产水泥、建筑用砖、矿山胶结充填胶凝材料、路基固结材料和高性能混凝土掺合料、化学结合陶瓷(CBC)复合材料、保温耐火材料、环保材料等?但这些研究尚处于实验室阶段，还未实现产业化?