部分种类金属矿渣的理化性质对比分析对工业固废回收利用发展方向的启示与讨论

摘要：改革开放以来，我国高速的经济发展产生了大量的工业固体废物，带来大量环境问题，不少城市都面临着如何处理这些废物的窘境。本文分别从锂渣、镍渣及钨渣三种较为常见的固废理化性质及适用领域进行对比分析，探讨我国工业固废回收领域的发展方向。

关键词：固废回收;锂渣;镍渣;钨渣

中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）03-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.042

The inspiration and discussion from comparative analysis of physicochemical properties in some kinds of metal slag for industrial solid waste recycling technology

Zheng Chao

（Liwan District Environmental Monitoring Station，Guangzhou Guangdong 510380，China）

Abstract：Since the reform and opening up， Chinas rapid economic development has brought a lot of industrial solid waste and environmental problems， how to deal with these wasteshas became the dilemmaof many cities. This paper analyzes the physical and chemical properties of three kinds of common solid waste，lithium slag， nickel slag and tungsten slag for discussion of the development direction of Chinas industrial solid waste recovery field.

Key words：Industrial solid waste recovery;Lithium slag;Nickel slag;Tungsten slag

隨着我国改革开放，各地经济高速发展，导致工业固体废物数量增长过快，而对应的综合利用固废能力却相对较弱，不少固废种类的历史遗留量越来越大。由于缺乏有效的固废处理技术，固废围城，破坏耕地红线，损伤生态环境等现象已经频繁出现在我国大中型城市中，尤其以第二产业发展起来的重工业城市最明显，许多环境及社会问题由此而生。因此，效仿西方发达国家，我国新型固废资源利用技术研究迫在眉睫。本文选取了锂渣、镍渣和钨渣三种重金属矿渣的综合利用优缺点进行对比分析，探讨我国重金属固废综合利用的发展方向[1-2]。

1 锂渣综合利用优缺点分析及现状

锂渣在利用过程中，由具备和锂辉石相似的成分，所以具有以下优点：均一稳定的化学成分和性质，可以替代粘土质物质;具备多孔结构，对水吸附强，能快速干燥;表现出火山灰活性，吸附性和粘结性均较强。当然，锂渣使用也受到一定限制比如：内含氧化钙含量过低，化学激发活性较难;锂辉石只存在于四川和新疆，因此锂渣也只在这两个省份产量大，无法大面积推广;产生的锂渣往往含水率高，变相增加回收利用成本[3]。

目前我国主要在以下建材领域使用锂渣：替代粘土配置水泥;直接作为水泥掺和料使用;在喷射混凝土技术中充当速凝剂;生产陶瓷釉面砖;由于锂渣能提高混凝土强度、抗冻性、抗氯离子渗透、抗干缩等耐久性能，因此常常替代水泥配制混凝土[3]。

2 镍渣综合利用优缺点分析及现状

镍渣在综合利用过程中，具备如下优点：镍渣中含有丰富的SiO2，MgO，Fe2O3，具备硅酸盐丰富的特性，方便作为胶凝材料使用;镍渣的硅酸盐特性还可以促进水泥、混凝土等建筑材料在烧成过程中降低液相共熔点和粘度[4]。

然而，在制作建筑材料过程中，镍渣也有不容忽视的缺陷：由于镍渣自身化学组分复杂，理化特性随温度变化波动大，尤其粉磨特性引起的不同温度下易磨性差异明显，不利于保证生产过程顺利进行和最终产品质量;镍渣在作为组分配制混凝土过程中，自身极易发生碱-集料反应，将减少混凝土成型率及寿命。以上的缺点都限制了镍渣在建材行业中的推广使用[4]。

3 钨渣综合利用优缺点分析及现状

我国是世界最大的钨资源国，各类钨矿经湿法提钨后产生的固体废渣成为“钨渣”，钨渣由于含有不少有价值金属成分，具备一定的回收利用价值。如：钨渣中含有较为丰富的钽、铌、钪等有价金属，甚至比开挖的矿石含量还高，可以作为生产有价金属原料;钨渣与碳元素结合生成的碳化物熔点高，生成成本低且性能好，是耐磨材料的首选;钨渣是碱性物质，可以直接回收利用，处理白钨矿生产过程出现的酸性废水[5]。

当然，钨渣也有部分阻碍其回收利用的特性。首先钨渣里有铜、锌等重金属和类金属，显露出强浸出毒性，加上我国历史钨渣遗留量大，导致对环境产生极大伤害;其次，钨渣成分含钨、铁、锰、钙、硅等多种复杂成分，导致单一组分提纯成本较高;其三，钨渣自身含水率高，变相提高了回收成本;其四，由于钨矿生产过程会先破碎，导致钨渣颗粒过细，不利于回收使用[5]。

4 对比与结论

（1）通过前文对比，显然锂渣相对镍渣、钨渣而言理化性质稳定，在作为建筑材料的替代品方向上有较好的发展前景，然而却受到地域分布的限制，有一定推广难度。

（2）钨渣相对锂渣、镍渣而言，有价值的稀有金属组分较多，适合作为高端材料的替代成分，且自身回收价值本就较高，在高新技术发展领域上较为看好。加之，钨渣在我国分布较广，相比锂渣仅在川疆地区分布更有推广优势。

（3）镍渣相比较之下，在理化特性上由于变化波动大，不利于生产，且自身碱-集料反应，本身就限制其在各种材料中作为替代组分的可能性，在未来发展中进行回收利用仍是我国的一大难题。

5 结束语

我国固废种类多种多样，本文仅取较为常见的锂渣、镍渣及钨渣进行对比分析，固废的回收利用领域仍需要我们科技人员前仆后继进行大量研究，只有固废回收利用技术得到不断更新，我国各类基础行业才不会成为经济发展的拖累，我国的社会现代化脚步才能永不停息的走下去。

参考文献

[1]R.A. Kay， J.K. Stephens， Porous Friction Courses and Roadway Surface Noise， Federal Highway Administration， Implementation Package[J]. 87（1975）， pp.23-26.

[2]孙业华.固体废弃物资源化的发展趋向分析[J].环境与发展，2019，31（04）：146+148.

[3]吴福飞，王国强，侍克斌，郝杰，翟超.锂渣的综合利用[J].粉煤灰综合利用，2012（03）：46-50.

[4]殷志峰，徐从战，王虔虔，刘昊.建材领域资源化利用镍渣的研究与应用[J].中国水泥，2019（08）：81-85.

[5]何艺，徐双，靳晓勤，林晓，陶莉，许海青.中国钨渣产生特性及资源化利用技术研究现状[J].中国钨业，2018，33（05）：51-56

收稿日期：2019-12-12

作者简介：郑超（1991-），男，汉族，硕士研究生，职称中级，研究方向为环境监测，环境工程，环境影响评价及法律法规。