通过现有化工资源，分析了一系列冶炼废渣二次利用的工艺过程及存在问题，目的在于在生态环境不被破坏的前提下，能源可尽量多地服务于社会发展。
摘 要：通过现有化工资源，分析了一系列冶炼废渣二次利用的工艺过程及存在问题，目的在于在生态环境不被破坏的前提下，能源可尽量多地服务于社会发展。
关键字：化工企业;废渣废物;二次利用;研究分析
Recycling Research on Waste Residue of Chemical Enterprises
JIANG Guoshui
(Changzhi Energy Conservation Center, Changzhi 046000, Shanxi, China)
Abstract: This paper analyzed a series of technological process and the existing problems in secondary use of smelting waste residue through the existing chemical resources to make energy can be as often as possible to serve the society development under the premise of the ecological environment is not destroyed.
Key words: chemical enterprise; slag waste; secondary use; research and analysis
中图分类号：X78
0 引言
随着现代化工业迅猛发展，面对世界可利用金属资源日渐短缺的资源危机，学者开始将重心放在对化工企业废渣废物进行二次利用的研究上，并对如何有效利用自然资源展开了广泛研究与分析。由于社会正处于资源短缺、成本过高，因此，有效利用化工企业剩余的废物废渣，使其能再生循环利用，不但降低了对环境的污染程度，且使废渣废物再次得到充分利用，为社会发展提供进步阶梯。
1 化工企业废渣的资源化管理
1.1 化工企业固体废渣废物概述
固体废渣废物主要是在化工企业中产生的固态、半固态及存放在器皿中的气态物质，它本身已失去了原来的使用价值，或被认为成没有失去利用价值却被放弃的物质，有关法律法规规定可被纳入固体废物管理的类似物质。简单将固体废弃物分为三种：城市固体废物、有毒有害及无毒无害固体废物。由于中国自然资源并不丰富，且化工业利用率也比较低，大部分资源被浪费形成废渣废物，长此下去就会造成资源短缺。且所面临更重要的现实问题是，大量固体废弃物如被排放在空气中，生态环境将会失去安全保障，也就意味着人类生活被这些废弃物所控制。因此，能否有效重新利用这些被废弃的固体废渣，是必须要解决的一个难题[1]。
1.2 资源化管理的基本方法
可通过一些技术手段，实现对固体废弃物的二次利用。
1.2.1 物理方法
使用物理方法将废弃物资源化的原理是：只改变固体废弃物的物理结构，但不会破坏固体废弃物原有结构。一般可通过压实、筛分、粉磨、分选、脱水、蒸发、吸附及萃取等工作流程，一般作为对资源的预处理。
1.2.2 化学方法
化学处理废弃物主要是通过使固体废弃物内部结构发生化学转换，从而再次利用物质资源。化学流程可概括为煅烧、烧结、溶剂浸出、热分解及电力辐射等，一般在工程中，主要采用中和法、氧化还原法及化学浸出法，对于处理不同性质的废弃物，均能起到很好的再次利用功效。但由于化学反应的限制性，只适用于简单化合物。对于较为复杂的混合物，科研人员还要进一步研究方案。
1.2.3 生物方法
采用生物处理方法，主要是利用微生物之间的相互关系，微生物可分解出固体废弃物中能降解的有机物，从而使废弃物得到有效利用。固体在经过生物处理后，会发生一些容积、形态及组成上的差别，因而方便了运输与贮存。相比于化学方法，应用较为普遍且简便易懂。但对废弃物的发酵过程需很长时间，效率不是很稳定[2-3]。
1.3 资源化管理的优点
综合环境资源与生产效益的最优化发展，对资源进行相应管理化主要有以下几个优点。
1.3.1 生产成本低 效率高
从生产成本来说，废铝炼铝使用的能源少，相比于用铝矾土炼铝可减少90%～97%的能源，且相比之下，污染少，生产成本也大大降低;从铸造技术上来说，用废弃铁块炼钢材能缩短工时，大大提升了工作效率[4]。
1.3.2 环境效益得到最优化发展
对固体废弃物进行资源化管理可有效去除一些有毒性废渣，且能减少废物贮存量，能减少一些废弃物的堆置问题。
1.3.3 消耗能量低
举化工企业炼钢的具体事例来说，在实际生产过程中，利用铁矿石炼取每吨钢材需消耗能量大约2 200×104 kJ，而采用废钢炼每吨钢材只需570×104 kJ，也就是说，用废钢炼钢材比用铁矿石炼钢材至少节约74%的能量消耗。
2 对化工企业的废渣进行二次利用
目前，针对铸造厂生产工艺具有的独特特点，中国化工企业在对废渣(以下特指沙粒)进行二次利用的过程采用了新型热湿法相结合的生产工艺，将废渣进行再生处理。旧砂的再生流程及主要的使用工艺流程如图1所示。
图1 旧砂的再生工艺流程
在采用了新型工艺后，经过多年生产运行，再生砂工艺经受了重重考验，取得了骄人成绩，经过推广使用后，中国化工企业对废渣的再生利用比例达到了60%以上，且经过再生工艺制得的砂芯的各项指标都符合国家规定标准，砂芯质量也有了明显提升。
3 再次利用废渣时所存在的问题
中国在对化工企业的废渣进行再次利用方面取得了骄人成绩，但仍存在一些问题。下面就以再生砂废渣再次利用为例进行研究分析。虽然中国的再生砂技术已经取得了不小的成就，但在二次利用中再生砂初强度与新砂初强度相比较仍存在着一定差距，两种砂的强度对比实验结果如图2所示。
图2 再生砂与擦洗砂强度对比试验结果
从图2中可看出，再生砂初强度低于擦洗砂初强度，而在检验结果的前3次中，再生砂终强度仍然低于擦洗砂强度，而第4次检验结果显示再生砂终强度与擦洗砂终强度相等，在第5次检验结果中再生砂终强度却高于擦洗砂终强度。经过认真分析可发现，砂的强度会受多方面因素影响，其中沙粒在使用过程中及再生过程中会受多次外力作用，从而导致沙粒出现破裂，使得沙粒强度发生变化。此外，在粒度级配过程的工艺控制细节中也存在一定问题，最终影响了沙粒强度。而这些问题也是中国化工企业对废渣进行再生利用所要解决的首要问题[5]。
4 结语
通过一些先进的管理方式与技术措施，逐步探索出铸造技术能源再生利用的关键。在对化工企业废渣进行再利用时，要求提高满足生产所需的工艺要求及铸造质量稳定性，使其循环利用规模扩大。主要是对金属能源的再生利用，对于生产环节存在的问题及解决办法，还需科研人员进一步研究发现，真正做到资源利用化高且实现经济效益最优化的发展。
参考文献：
[1] 孙可伟.固体废弃物资源化的现状和展望[J].中国资源综合利用,2000(1):10-14.
[2] 汪群慧,叶暾旻,谷庆宝,等.固体废物处理及资源化[M].北京:化学工业出版社,2004:1-2.
[3] 杨慧芳,张 强.固体废物资源化[M].北京:化学工业出版社,2004:6-7.
[4] 朱能武.固体废物处理与利用[M].北京:北京大学出版社,2006:159-160.
[5] 孙秀云,王连军,李健生,等.固体废物处置及资源化[M].南京:南京大学出版社,2007:1-2.
原标题：化工企业废渣再生利用研究
