一、冶金廢渣
定義與組成
冶金廢渣涵蓋金屬冶煉全流程產生的固態廢棄物,包括高爐冶煉、精煉、鑄造等環節排出的礦渣、粉塵及污泥。典型代表包括:
高爐礦渣(鐵礦石冶煉副產物,主要成分為硅酸鈣)
鋼渣(煉鋼過程產生的含鐵氧化物熔渣)
有色金屬渣(銅、鋁等金屬提煉后的硅酸鹽殘渣)
鐵合金渣(錳鐵、硅鐵等合金生產廢渣)
環境影響
未經處理的冶金廢渣會釋放重金屬離子(如鉻、鉛),導致土壤酸化(pH值下降0.5-2.0)和水體富營養化。粉塵顆粒物(PM2.5占比超40%)可能引發呼吸系統疾病8。
資源化技術
熔融還原法:將鋼渣高溫重熔提取金屬鐵,回收率可達85%以上
建材轉化:高爐礦渣磨細后替代30%-50%水泥原料,用于混凝土生產
路基材料:鋼渣破碎后替代30%天然骨料鋪設道路基層
二、采礦廢渣
產生環節與類型
采礦廢渣形成于礦山勘探、開采及選礦全周期,包含:
剝離廢石(露天礦表層覆蓋巖層,占比達開采量60%-80%)
煤矸石(含碳量低于20%的黑色頁巖,熱值約800-1500kcal/kg)
尾礦(礦石粉碎后殘留的細顆粒,粒徑多小于0.1mm)
典型危害
土地侵占:每萬噸礦石開采產生廢渣占地約0.5畝,全國累計堆存量超600億噸
自燃風險:煤矸石含硫量>3%時,露天堆放可能引發自燃,釋放SO?等有毒氣體
處理與利用路徑
發電燃料:熱值>1200kcal/kg的煤矸石用于循環流化床鍋爐發電
礦井回填:破碎后的廢石經膠結處理用于采空區充填,利用率達65%
生態修復:尾礦庫覆土種植耐重金屬植物(如蜈蚣草),修復周期5-8年
三、燃料廢渣
主要類別
煤渣:燃煤鍋爐排出的多孔玻璃體殘渣,孔隙率40%-60%
粉煤灰:粒徑小于45μm的飛灰,SiO?含量超50%
頁巖灰:油頁巖干餾后的灰渣,Al?O?含量達25%-35%
污染特征
重金屬浸出:粉煤灰中砷、汞浸出濃度可達0.5-3mg/L,超地表水Ⅲ類標準10倍
放射性風險:部分煤渣鐳-226活度超150Bq/kg,需特殊防護處理
高值利用方案
陶粒生產:粉煤灰與黏土按1:3比例燒結輕質陶粒,容重降至800kg/m³
土壤改良:頁巖灰鈣鎂含量高,用于酸性土壤改良(pH提升1.0-1.5單位)
吸附材料:改性煤渣對工業廢水COD去除率可達70%-85%
四、化工廢渣
細分領域產物
硫化工廢渣:硫酸燒渣(含Fe?O? 45%-60%)、磷石膏(CaSO?·2H?O含量>90%)
氯堿工業渣:電石渣(Ca(OH)?含量>65%)、鹽泥(含NaCl 15%-20%)
有機化工渣:廢塑料(PP/PE占比超80%)、橡膠碎屑(粒徑0.5-5mm)
毒性等級劃分
Ⅰ類危廢:鉻渣(六價鉻含量>3%)、汞渣(Hg濃度>0.1%)
Ⅱ類固廢:硼渣(B?O?含量20%-30%)、煤氣爐渣(含苯系物0.5-1.2%)
處置技術規范
穩定化固化:鉻渣與水泥按1:4比例混合固化,六價鉻浸出濃度降至0.1mg/L以下
熱解氣化:廢塑料在500-800℃無氧條件下裂解,生成燃油(收率60%-75%)
濕法回收:電石渣經碳化反應制備納米碳酸鈣,純度達99.2%
五、其他工業固廢
跨行業典型廢物
建筑廢材:混凝土碎塊(抗壓強度15-30MPa)、廢舊瀝青(軟化點45-60℃)
玻璃陶瓷渣:碎玻璃(SiO?含量72%-75%)、廢陶瓷(莫氏硬度6-7級)
特殊處理要求
放射性廢物:鈾礦渣需水泥固化后深地質處置(埋深>500m)
電子廢棄物:印刷電路板需采用機械-化學聯合法回收貴金屬
數據統計與行業趨勢
產生量分布:2024年我國工業固廢總量達43億噸,其中冶金廢渣占28%、采礦廢渣占35%、燃料廢渣占18%
利用率提升:2025年資源化目標為:煤矸石>75%、鋼渣>60%、粉煤灰>70%
技術發展方向:等離子熔融(處理溫度>1500℃)、生物浸出(金屬回收率提升20%-40%)等新技術加速產業化