中国化工废渣污染现状及资源化途径

对我国的化工废渣的现状进行了初步调查,发现废渣中包含大量金属,并对几种典型化工废渣（铬渣、砷渣、盐泥、汞渣、磷渣、含氰废渣和磷石膏）组成以及现有的资源化工艺进行了简要的介绍。同时认为化工废渣的无控制堆放,极易对周边的大气、水和土壤造成不可恢复的污染。最后对于化工废渣的可能的控制手段、存在的问题以及发展方向进行了论述,认为：对于化工废渣,在进行常规无害化处理,减少其对周围生态环境影响的基础上,应着重对其中的一些化工废渣（如废催化剂）提高其资源化利用技术含量,回收金属等有用物质,剩余骨料则可进行如水泥添加剂、铺路等低层次的资源化途径。     

高掺量工业废渣建筑陶瓷锦砖的研制

研究了利用粉煤灰和铬渣的已有组分,分别以超过65%的粉煤灰、铬渣与15%左右的粘土、20%左右的长石,在1220～1240℃烧结,获得吸水率为0.3%以下,性能优于国家标准（GB/T 4100-2006）的两种高掺量工业废渣建筑陶瓷锦砖。针对坯料球磨后的泥浆悬浮性不好,坯料成型性能较差的现象,采用添加羧甲基纤维素钠（CMC）提高高掺量工业废渣砖坯泥流变性和成型性能,以达到成型工艺的要求。既为制备陶瓷所需的天然原料找到了替代品,又实现了对工业废渣的资源化,减量化,无害化处理。     

磷渣掺和料对混凝土力学性能影响的试验研究

针对当前资源能源匮乏、大量固体废弃物处理困难并严重污染环境的情况,以黄磷工业产生的废渣-磷渣为主要研究对象,通过一系列的试验,研究了磷渣作为掺和料在混凝土中的应用.重点研究了磷渣掺和料对混凝土力学性能影响的规律,以期达到合理利用废渣资源、减少环境污染、提高混凝土质量、降低生产成本的目的.     

高炉法处理含铬废渣

针对含铬废渣对环境的污染，提出了高炉法处理含铬废渣的新工艺。将含铬废渣制成高炉炼铁中使用的冷压块、烧结熔剂矿料，变废渣为生产原料，实现了废渣资源化，消除了铬渣的污染。     

低钙电熔镁钙砂与高钙烧结镁钙砂制备的MgO-CaO-C砖抗渣性对比

以粒度均为5～3、3～1、≤1 mm的电熔镁砂和低钙电熔镁钙砂(w(CaO)≈20%)或高钙烧结镁钙砂(w(CaO)～50%)为骨料,鳞片石墨、电熔镁砂粉为基质,保持骨料与基质的质量比为7:3,采用加入量为30%、40%、55%、70%的低钙电熔镁钙砂或高钙烧结镁钙砂分别取代电熔镁砂骨料制备CaO含量不同的MgO-CaO-C砖,利用回转抗渣法对比了这两种砖抗CaO-SiO2渣的侵蚀性能,并对残砖进行了SEM分析.结果表明:随着两种镁钙砂含量的增加,低钙电熔料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能及挂渣性能均逐渐增强,而高钙烧结料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能却降低;在镁钙砂加入量相同的情况下,低钙电熔料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能及挂渣性能均远远好于高钙烧结料制备的MgO-CaO-C砖;MgO-CaO-C砖在CaO-SiO2渣中的蚀损主要是MgO在渣中的溶解,其溶解速度取决于镁砂及镁钙砂的致密度,MgO的晶粒粒径,镁钙砂中CaO的分布;只有当镁钙砂的致密度较高时,其抗CaO-SiO2渣侵蚀的优势才能体现出来.     

用铬渣生产水泥熟料的试验

0引言铬渣是铝盐及铁合金生产中排出的以硅酸钙镁为主要成分且含有少量Cr2O3及微量Cr6 的有毒废渣。其中Cr6 为长期对人体危害最大的化学物质之一，但迄今，我国尚无一种除毒较彻底、处理渣量大且经济的工业方法。我厂毗邻化工厂，化工生产过程中排出的大量铬渣严重污染着环境，给附近居民的身体健康带来极大危害。其铬渣的化学成分见表1。如能在基本不改变现有生产工艺情况下，在水泥生料配料过程中掺入一定量的铬渣作矿化剂组分，不仅可大量利用这种有毒工业废渣，还可改善立窑的煅烧操作，提高熟料质量，降低烧成热耗，并可改善水泥产…     

北海化肥厂动工兴建硫铁矿废渣砖生产装置

为了化害为利,消灭污染,开拓硫酸工业生产废渣的综合利用。北海化肥厂利用硫酸生产的硫铁矿废渣与石灰、水泥混合制砖获得成功并通过了技术鉴定,现正兴建硫铁矿废渣制砖生产装置,预计在今年内可建成投产。该装置投产后,不仅能解决硫铁矿渣的污染问题,且化害为利,每年可为社会提供建筑用砖六百万块,并为国家增加收入。矿渣砖是将废渣与石灰、水泥混合,经碾压两次,成型后的砖坯自然养护二十天左右即     

含铅冶炼废渣中铅的机械力化学稳定行为

将不同添加剂与含铅冶炼烟气渣混合球磨,采用机械力化学方法研究渣中铅的固定效果,分析了渣的化学成分及浸出毒性,考察了添加剂对铅稳定率的影响,通过模拟酸处理实验研究废渣中铅稳定化机制. 结果表明,添加剂对铅机械力化学稳定性的促进顺序为铁粉>铝粉>FeSO4>Fe2O3. 以铁粉作稳定剂、不锈钢球为球磨介质,废渣中铅稳定化的最佳参数为：稳定剂用量8%(w)、球料质量比8:1、球磨时间1.5 h、球磨转速400 r/min. 该条件下废渣中铅浸出毒性为0.258 mg/L,铅稳定率为99.77%. 酸处理过程中球磨样品中铁粉表面腐蚀产生的铁氧化物对铅离子的吸附是铅浸出毒性降低的主要原因.     

改性石墨对镁碳砖性能的影响

为了提高钢包渣线镁碳砖的使用寿命,将0~1%质量分数的改性石墨引入到钢包渣线用镁碳砖中,研究了其加入量对镁碳砖体积密度、显气孔率、常温耐压强度、热膨胀率和抗渣性的影响,并采用偏光显微镜分析了试样的显微结构。结果表明:引入少量改性石墨对镁碳砖的致密度略有负面影响,但改性石墨在高温下产生的体积膨胀能弥补砖的基质收缩和砖与砖之间的缝隙,从而提高镁碳砖的抗渣性;当改性石墨加入质量分数为0.8%时,镁碳砖中骨料与基质的缝隙最小,抗渣性最好。     

制盐区废渣综合利用探究

制盐区在生产过程中产生的废渣包括卤水净化一、二级渣，渣量较大且成分复杂，目前主要堆放于厂区，对环境造成较大影响。以自贡舒坪制盐区废渣为研究对象，通过对几类渣的成分分析检测，针对渣的特性，对下游应用市场进行了调研，并据此开展了室内脱盐和综合利用实验研究。采用冷凝水二次洗涤后的一级、二级渣经脱水、干燥后，氯离子质量分数<0.35%，水质量分数<12%，可用作水泥生产添加剂。该研究实现了废渣的综合利用，环保效益显著，并可推广应用于各制盐企业。     

化学法制备电极用超细铜粉

以CuSO4溶液为原料,采用NaOH沉淀-葡萄糖预还原-水合肼还原工艺（简称两步液相还原法）制得了粒度均匀可控、分散性好、适用于陶瓷电容器电极的球形超细铜粉。实验研究了葡萄糖预还原、水合肼的添加方式以及添加剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和NH4Cl对超细铜粉粒度和形貌的影响。结果表明,葡萄糖预还原和水合肼的分步添加均有利于超细铜粒子的均匀生长,适量PVP的加入有助于超细铜粉粒径均匀并使其形貌趋于一致,NH4Cl可使铜粉的粒径变小,当Cu与NH4Cl的摩尔比为1∶1时铜粉的形貌会由类球形向正多面体转变。     

吉兰泰盐湖尾矿生产液体盐中试工艺研究

以吉兰泰南线船采二层盐为原料,用氨碱废液和淡水混配后溶采反应脱除硫酸根并生产纯碱用液体盐。采用中试研究优化工艺条件,在中试最佳工艺条件的基础上,确定了聚丙烯酰胺对二水硫酸钙沉降效果的影响。中试研究结果表明最佳工艺条件为:洗渣工序氨碱废液与淡水的体积比为1∶9、洗渣停留时间为2.5 h、制卤停留时间为3 h,反应罐二级脱硫工序n（硫酸根）∶n（钙离子）为1∶0.75、停留时间为5 min。二次沉降过程中聚丙烯酰胺的添加量为62.5 mg/L时,二水硫酸钙的沉降效果较好,液体盐透光率≥80%。优化工艺条件下可达到企业制碱用液体盐标准,其中钙离子的质量浓度≤2 g/L、硫酸根的质量浓度≤5 g/L、氯化钠的质量浓度≥305 g/L,同时采用该工艺能够实现资源综合利用。     

柑橘皮渣总黄酮提取工艺研究

以超声波提取法优选柑橘皮渣总黄酮提取工艺。采用L9(34)正交实验法,以浸膏得率(%)和浸膏中总黄酮含量(%)为评价指标,考察物料比(g∶mL)、乙醇含量(%)、提取时间(min)和提取温度(℃)对柑橘皮渣总黄酮提取的影响。结果表明以20倍量70%乙醇于50℃下超声提取40 min,提取2次为最佳提取工艺。该优选的工艺条件可提高柑橘皮渣综合利用率,并为制备高附加值柑橘产品提供一定参考。     

ICP法与AA法测定固体废物六价铬比较与评价

六价铬是一种有毒致癌性元素。GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定浸出液中六价铬质量浓度限值为5 mg/L。根据GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》以及HJ 687—2014《固体废物六价铬的测定》两个标准,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP法）与原子吸收光谱法（AA法）对固体废物中六价铬的测定进行了方法验证,同时对上海某企业13个固体废物样品进行了六价铬测定。结果表明,ICP法与AA法均能测定固体废物浸出毒性中的六价铬质量浓度,方法验证中的线性关系、准确度、精密度均可接受。在测定六价铬质量浓度时两种测定方法差异不显著。13个固体废物样品中有4个样品浸出液中六价铬质量浓度均超过5 mg/L,这4个样品被判为危险废物。     

锰渣-赤泥吸附剂制备及其对铜（Ⅱ）吸附性能

锰渣是锰矿石生产硫酸锰过程产生的酸性过滤渣,赤泥是拜耳法生产氧化铝过程产生的碱性废渣,两种废渣排放量大,综合利用程度低。以锰渣和赤泥为原料,混合焙烧制备锰渣-赤泥吸附剂,实现了两种废渣的中和,制得的吸附剂pH接近中性。研究了锰渣-赤泥吸附剂对溶液中2价铜离子的吸附性能,为废渣的综合利用提供新途径。考察了吸附时间、溶液初始铜离子质量浓度、溶液pH等条件对吸附剂吸附溶液中铜离子的影响。结果表明：不同焙烧温度制得的吸附剂对铜离子的吸附平衡时间为22 h;焙烧温度为700 ℃制得的吸附剂（A700）对铜离子的吸附效果最好,在固液质量体积比（g/L）为0.4∶1条件下,达到平衡时溶液中铜离子的质量浓度可从20 mg/L降低到0.053 mg/L,平衡吸附量为45.739 2 mg/g,对铜离子的吸附去除率达到99.72%。吸附剂A700对铜离子的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

以脱硫铅膏为原料制备四碱式硫酸铅

铅酸电池在人们的生活中已经广泛使用,其每年的巨大报废量使得环境面临较大威胁。有研究表明,已有较为成熟的技术对废铅膏进行脱硫回收处理。研究了以脱硫铅膏为原料,通过控制硫酸、十二烷基苯磺酸（DBSA）添加量和煅烧温度来合成四碱式硫酸铅。通过对各条件下得到的四碱式硫酸铅产品进行分析,得到制备四碱式硫酸铅适宜的工艺条件。研究结果表明：按n（铅）∶n（硫酸）=5∶1加入硫酸、按照n（铅）∶n（DBSA）=18∶1加入DBSA、煅烧温度为600 ℃条件下制得的四碱式硫酸铅纯度最高（92.7%）,产物为斜方晶体,满足铅酸电池对其作为添加剂的要求。本研究可以提供一种废铅膏回收利用的途径,实现铅资源的循环再利用。     

新型原油降凝剂的绿色合成与复配研究

将一种电荷转移配合物（CTC）与丙烯酸十八酯（SA）发生聚合反应,合成出一种性能优良的降凝剂（CS）,在加量为900μg/g时,可使长庆原油的凝点下降10℃;CS与T-1804A复配比例为1∶1时,可使长庆原油凝点下降14℃。通过差示扫描量热,研究了降凝机理及复配机理。结果表明,降凝剂的加入使得系统的热能发生改变,增加了相变能。     

DK2540型工业纳滤膜处理微蚀废液的研究

为了循环利用深圳某电路板厂的微蚀刻废液,首先研究了利用铜粉还原去除废液中的氧化性物质,然后通过用DK2540型工业高脱盐纳滤膜处理,浓缩废液中的铜,回收其中的酸.实验结果为在室温下,桨搅拌速率为300 r/min,投料比n（Cu）∶n（Na2S2O8）=1.2,反应时间70 min时,对过硫酸钠有最高去除率89.37％.在压力4 MPa,进料流量770 L/h时,Cu2＋有最高截留率90.22％,H＋有最高透过率75.68％.对于ρ（铜）=1.55 g/L的废液,可以浓缩ρ（铜）=20 g/L,原液体积减少95％以上.实验表明利用膜法可以实现微蚀废液的循环利用.     

重氮化-水解法合成间甲酚的工艺研究

间甲酚是一种重要的精细化工中间体,以间甲苯胺为原料,采用重氮化-水解法制备高纯度间甲酚,通过正交实验和单因素实验对重氮化反应工艺条件进行了优化。实验结果表明该反应的最佳反应条件为：硫酸与间甲苯胺的摩尔比为2.8：1,硫酸溶液浓度为35wt%,采用顺式加料法滴加27wt%的亚硝酸钠溶液,加料时间为40min。在最佳条件下重复实验,间甲酚收率可达85.2%,纯度99.5%。采用GS-MS对其结构和含量进行了表征。     

共沸回流法制备α-半水石膏工艺研究

为消除副产石膏对环境的危害,提高副产石膏的利用价值,采用共沸回流法以工业废酸石膏为原料,经过浆料配制、投加共沸溶剂、转晶反应以及抽滤烘干得到α-半水石膏,并对α-半水石膏的最佳合成工艺进行了探究。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）对产物进行表征。重点研究了共沸溶剂浓度、温度、固液比、pH对副产石膏的转晶过程、转晶产物组成及结构的影响,并通过单因素实验以及正交实验得到最佳实验条件。结果表明：在共沸溶剂体积分数为70%、转晶温度为120 ℃、固液质量比为1∶6、pH为5、反应时间为3 h时可以制得长径比约为1∶1、抗折强度（2 h）为5.6 MPa、烘干抗压强度为43 MPa的α-半水石膏,满足JC/T 2038—2010《α型高强石膏》α40强度等级。