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11 矿业固体废物处理与利用
摘要：矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。矿业废物产量大，处理处置困难，对环境造成严重破坏。本文针对煤矿和有色金属矿，从矿业废物的产生和特点，污染和危害，目前采用的处理方法以及研究状况与最新进展等方面，进行了简略介绍。
关键字：煤矸石，尾矿，矸石回填，综合利用。
前言
目前，矿业面临的环境问题是在废弃物的处理和资源化以及矿业废弃地的生态恢复与重建等问题上表现出来。矿山固体废物的主要来源是采矿后产生的废石和矿山选矿产生的尾矿。矿山废石的堆积和尾矿坝的构筑,不仅侵占大量土地和农田,而且大量的矿山废石、尾矿的排放,会严重破坏土地资源的自然生态环境,破坏自然景观,并且因其成分复杂,含有多种有害成分甚至放射性物质,严重污染水源和土壤,污染矿区和周围环境。因此,如何对矿山固体废物进行综合处理,既改善矿山生态环境, 又充分利用矿山固体废物中的有用成分,变废为宝,缓解矿产资源供需紧张矛盾,是人类社会面临的重要课题。
1 矿业固体废物的产生和特点
1.1 矿业固体废物的产生
矿业废物是“矿业固体废物”的简称，指开采和选洗矿石过程中产生的废石和尾矿。矿石开采过程中，需剥离围岩，排出废石，采得的矿石亦需经选洗，提高品位，排出尾矿。
我国是世界采矿大国，现有各类矿山企业约 15.3 万个，其中国有矿山 7650 个，集体企业 6.9 万个，私营及个体企业 5.8 万个，余为其他经济类型企业，开采矿产 143 种。伴随各类矿产资源的开发利用，产出了大量的固体废弃物。这些固体废弃物的存量既是我国千百年矿业开发的历史积累，也是矿产资源利用不合理的结果，其主要的四种物质来源为：尾矿、废石、煤矸石和粉煤灰，尤以废石为多。我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大，且逐年增多，一个省份的矿山尾矿和固废物总量可达几亿至几十亿吨。可以预见的是，随着矿石开采量的上升和品位的下降，每年矿山固废物的排放量还将不断增加。
２０１８．０９科学技术创新一１７３一 固体废物的处理与资源化利用及建议 张廷祥 （重庆市秀山县城乡建设委员会，重庆４０９９００） 摘要：介绍了我国固体废弃物污染现状，阐述了固体废物的处理技术，主要有预处理技术、堆肥、焚烧、填埋方法及其发展； 讨论了中国的固体废弃物的资源化利用的方法；以及对中国固体废物处理与利用的建议。 关键词：固体废弃物；处理；资源化利用；建议 中图分类号：Ｘ７０５ 文献标识码：Ａ １我国固体废物现状 随着国民经济和生活水平提高，我国固体废弃物产量年年 递增。２０１５年，仅统计了１４１个城市的固体废弃物污染情况，其 中一般工业固体废物产量为１９．２亿吨，工业危险物产量为 ２４３６．７万吨，医疗废物产量约为６２．２万吨，生活垃圾产量约为 １６８１６．１万吨。可想而知全国固体废弃物的堆存量是何其之大。 这些固废不仅仅会占用大量的土地，还会对周围的土壤及水体 造成严重污染，给周围环境带来相当大的压力。 目前我国固体废弃物处理方式主要有填埋、焚烧、堆肥三种 Ｉ１］。固废处理目的是为了实现三化，即“无害化、减量化、资源 化”。然而由于固体废弃物成分复杂、物理性状多变，也使得固 废极难妥善处理处置。 ２固体废物的处理技术及发展 ２．１堆肥处理。堆肥就是垃圾的再利用，在自然降解的状态 下，垃圾中的有机质被微生物分解，分解质再作为农肥二次利 用。应用微生物，在人工的干预下，是垃圾中的有机质转换成相 对稳定的物质。堆肥处理根据参与的微生物及堆肥环境，可以 大致分为两类：厌氧和好养。这种固废处理方式，可以使垃圾既 得到了处理，又得到了有效的利用，城市环境也的得到改善。但 是，并不是所有的固废都可以进行堆肥处理，要求固废有机质 含量高，可降解性好，且不存在有毒有害物质等。这些要求也使 得堆肥技术的应用受到很大限制。 堆肥化过程分为两个阶段，第一个阶段是高速堆肥阶段，第 二个阶段是熟化阶段 。将堆肥与其它处理方法相结合时具有 良好的减量化和资源化效果，这将是一种有前途的垃圾处理技 术。堆肥工艺流程主要包括前处理，主要是破碎和分选，去除一 些不可堆肥的物质；主发酵，通过强烈的搅拌和强制的通风供 给氧气，给微生物的分解提供环境；后发酵，主发酵为分解和较 难分解的有机物再次得到分解；后处理，经过两次发酵后，有机 物基本都被稳定化和减量化，还需要完全去除其中的塑料、玻 璃、陶瓷等；脱臭，去除其中的氨、硫化氢等，可以用化学除臭或 吸附法等；储存，肥料是春秋两季使用，如果在夏天和冬天，就 需要对堆肥进行储存。 ２．２焚烧。垃圾焚烧就是通过适当的热分解、燃烧或熔融等 反应，使其在高温下经过氧化对垃圾进行减量。将固废送人焚 烧炉中，在高温条件下（一般为９００℃左右，炉心最高温度可达 １ＩＯ０￣Ｃ），可燃的固废在空气中剧烈氧化，释放大量热，留下体积 相对较小且稳定的固体残渣。高温焚烧消除了固废中的病原体 和有害物质，同时还能回收热能，达到资源化利用目的［３Ｊ。 垃圾焚烧法是经过多年实践的方法。相对于填埋法，焚烧的 占地面积小，更为高效，是曾经减量又快又好的方法，在日本和 西欧等发达国家得到了广泛的应用。日本占据世界垃圾焚烧炉 文章编号：２０９６—４３９０（２０１８）０９—０１７３—０２ 数量的首位，垃圾焚烧的产业链也跟着得到了发展。其他发达 国家也跟着日本学习。这种技术在当时达到了发展的高潮。 但焚烧法也有一定的局限性，它对垃圾的热值有一定要求， 而且建设成本和运行成本相对较高，如果焚烧产生的飞起若处 理不当，会产生二嚼英等有毒有害气体，很容易对环境造成二 次污染，影响市民健康。近年来，经济的发展也带来了固废处理 技术的革新，为了满足污染控制的需要，焚烧技术也得了不断 的改良与发展。从外引进技术和设备，建立先进垃圾焚烧处理 装置；从内因地制宜，开发适合当地的焚烧处理技术。焚烧技术 使垃圾减容至少８５％，有效的缓解了垃圾填埋场的压力，并延 长了使用寿命。 此外，大中型焚烧炉建设非常的昂贵，动不动就要数十亿人 民币，其处理成本也非常的高，而国内某些城市低廉的焚烧处 置生活垃圾，能否保护环境，是值得思考的。高效又好的焚烧处 理方法对于有些城市来说是很难达到的。运行维护的费用和材 料更换的费用都是巨大的。 ２－３垃圾填埋。垃圾填埋技术分为传统填埋法、卫生填埋法 及生态填埋等。传统填埋法已逐渐被卫生填埋所取代。卫生填 埋是在传统填埋法基础之上，利用工程方法，增加更多环境保 护措施，防止填埋场副产物（垃圾渗滤液、恶臭等）对外界环境 造成污染。该技术主要适用于无特殊危害的固体废弃物沟渠 法、地面法和斜坡法等。但卫生填埋法占地面大，该缺点使其在 东部沿海及发达城市的使用受限。 生态填埋是卫生填埋方法的技术革新，填埋技术的又一大 发展。该方法需对填埋场进行封顶，填埋场内各点的差异沉降 得到控制后，可在场地上修建公园或者其他建筑。该技术是国 内外公认的安全、经济、有效的最终处置方式，也是未来填埋技 术的发展方向。 ３固体废物的资源化利用 卫生填埋虽然具有许多优点，且也是我国主要的处理方法， 但对环境的影响和危害还是依然存在：例如ａ．空气会受到污染， 垃圾发酵后会有温室气体产生，会对全球气候变暖造成影响。 若收集利用，则成本太高，而且容易发生爆炸的危险。ｂ．水资源 也会容易受到污染。卫生填埋法，虽然有防渗滤材料，但是还是 对周边环境地下水等造成一定的污染。垃圾中的有机物、重金 属等的危害性，并不一定会随时间消失。ｃ．填埋法对土地的占用 是非常大的。虽然我国地大物博，当时经不起这样的使用。ｄ．填 埋法的成本构成：填埋场的建设，运行维护等费用都是非常的 高昂的。 因此，为实现固体废弃物的“三化”目标，将固废“资源化”才 是最终可持续出路。现阶段在我国，回收利用和循环再生是对 其进行资源化再利用的两种重要方式。 （转下页）
矿山固体废弃物处理与再利用
摘要:我国冶金工业快速发展,促使矿山的开发力度加大,随之产生大量矿山固体废弃物。通过浅析我国矿山固体废弃物的现状,以及矿山固体废弃物的危害,我们了解了矿山固体废弃物的处理与再利用所具有重要的意义,并提出了有效治理矿山废物和资源再利用的有效方法。
关键词:矿山;固体废弃物;处理;再利用
1,我国矿山固体废弃物的现状
我国是世界采矿大国,现有各类矿山企业约15.3万个,其中国有矿山7650个,集体企业6.9万个,私营及个体企业5.8万个,余为其他经济类型企业,开采矿产143种。伴随各类矿产资源的开发利用,产出了大量的固体废弃物。这些固体废弃物的存量既是我国千百年矿业开发的历史积累,也是矿产资源利用不合理的结果,其主要的四种物质来源为:尾矿、废石、煤矸石和粉煤灰,尤以废石为多。我国矿山废弃物的累计数量也相当巨大,且逐年增多,一个省份的矿山尾矿和固废物总量可达几亿至几十亿吨。可以预见的是,随着矿石开采量的上升和品位的下降,每年矿山固废物的排放量还将不断增加。矿产是人类生存的重要生产资料之一 ,目前我国已发现矿种171个。可分为能源矿产(如煤、石油、地热)、金属矿产(如铁、锰、铜)、非金属矿产(如金刚石、石灰岩、粘土)和水气矿产(如地下水、矿泉水、二氧化碳气)四大类，开发建立了8000多座矿山,累计尾矿量达5917亿吨,大量尾矿不仅占用了土地和造成了资源的浪费,而且也给人类生活环境带来了严重污染和危害,恶化了环境。如何把这些沉睡多年、数量惊人的尾矿进行开发利用，真正实现“无尾、无废、无污染”的现代化生产，达到推进矿山环境的综合治理是落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的客观要求，也是我国及世界各国共同关心的重要课题
2，矿山固体废弃物的危害
1、固体废弃物直接造成环境污染。固体废弃物对地面环境的污染表现是多方面的：其一，原矿直接携带超标污染物质，如放射性元素及其他有害组分；其二，选矿过程中使用的化学药剂残存于固体废弃物并与其中某些组分反应，产生新的污染源；其三，在地表堆放条件下，固体废弃物发生氧化、水解和风化等表生变化，使原本无污染的组分转变为污染组分，如有色金属矿山普遍存在的某些重硫化物；其四，流经固体废弃物堆放场所的地表水，通过与固体废弃物相互作用，溶解某些有害组分并携带转移，造成大范围污染；其五，由于某些金属矿山固体废弃物颗粒极细，排出的固体废弃物干涸后经风力携带极易扬尘造成污染；其六，某些矿山固体废弃物直接排泄于湖泊、河流，污染水体，堵塞河道，引发大灾害。
化工过程中的废物处理与资源化利用
一直是一个备受关注的话题。随着工业化进程的推进，化工行业所产生的废物也随之增多，如何有效处理和利用这些废物成为了一个亟待解决的问题。废物处理问题不仅关乎环境保护和资源节约利用，更与企业的可持续发展息息相关。因此，化工过程中的废物处理与资源化利用显得尤为重要。
首先，我们需要认识到废物处理与资源化利用的重要性。化工行业所产生的废物包括固体废物、液体废物和气体废物，其中含有各种有害物质。如果这些废物随意排放或者处理不当，将会对环境和人类健康造成严重影响。因此，对废物进行合理处理和利用可以有效减少环境污染，保护生态环境，实现资源的可持续利用。
其次，化工废物处理与资源化利用需要根据具体情况采取不同的方法。对于固体废物来说，可采用焚烧、填埋、堆肥等方法进行处理。在资源化利用方面，可以通过废物回收再利用、能源回收等方式实现废物资源的再利用。对于液体废物和气体废物来说，可以采用物理方法、化学方法、生物方法等进行处理，逐步净化排放。
再次，化工过程中的废物处理与资源化利用需要加强技术研究和创新。随着科技的不断进步，出现了许多新的废物处理与资源化利用技术，如膜分离技术、催化裂解技术、生物降解技术等。这些新技术的应用不仅能够提高废物处理效率，降低处理成本，还能够实现对废物资源的高效利用。 此外，相关部门应该加强对化工废物处理与资源化利用的监管和支持。建立完善的法律法规体系，加大对废物处理企业的监督检查力度，对违法排放行为进行严厉处罚，促使企业重视废物处理工作。同时，相关部门还可以通过财政补贴、科技支持等措施提高废物处理与资源化利用的技术水平，推动化工行业朝着绿色、低碳、循环发展的方向发展。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，化工过程中的废物处理与资源化利用不仅是一项重要的环保工作，更是一个关乎企业可持续发展的重要课题。只有加强技术研究和创新，加强监管和支持，不断优化废物处理方法，才能实现化工废物处理与资源化利用的双赢局面。让我们共同努力，保护环境，促进经济发展，实现可持续发展的伟大目标。
