摘要:近年來采用各種化學手段對工業廢料進行回收及深度加工,取得了很好的成績。不僅保護了環境,節約了資源、同時更為經濟的發展作出了巨大的貢獻。文中介紹了對廢料進行回收處理的化學方法,認為化學方法具有操作簡單、快捷等優點,但同時某些化學方法也存在著成本高,回收過程存在很多副作用等不足之處。因此利用化學方法回收廢料還有待于進一步不斷發展與完善。
關鍵詞:工業廢料;回收;化學應用
隨著技術的進步與發展,這些有毒的工業廢料在對人體與環境造成傷害的同時,若是能通過及時的回收與處理,不僅可以變廢為寶進行重煉應用,最大程度的節約社會與工業資源,更可以通過大幅度的降解來生產出被人民利用的原料,而在技術革新的狀況下,不僅工藝會得到最大程度的簡化,更可以為企業降低生產成本,節省生產空間提高效率從而促使我國向集約化進程不斷的進行發展。
1、廢料回收必要性及優勢
廢料回收由于自身的特點,廢料種類也很多,其中很多都是工業生產后淘汰的廢棄的零件與工業料品。由于廢舊物體多是以物體的形式呈現,引起并未引起人類的重視,并認為廢料不會對人體產生過多的影響。而研究證明,由于廢料很多都是來源于工廠,并直接接觸化學試劑等等,因此很多廢料自身含重金屬。不及時處理與回收不僅會對人體產生傷害,更會因為長時間的堆積而對區域環境造成巨大的危害。很多廢棄的零件或者廢料,初看起來并未對人體產生影響,殊不知許多廢料均含有對人體有害的重金屬,若不加以處理,則會產生巨大的危害。而同時,這些有毒的重金屬或其他對人體有害的物質,不僅可重新提煉應用,節省資源;也可大幅度的減少對人類的危害。廢料的回收利用,往往工藝簡單易得,能節約生產成本,提高生產效率;同時增強國民的節約習慣,有利于國家的發展。
2、有廢料回收方法
在現有的工業廢料回收處理中,涉及到的主要可以涵蓋為物理方法與化學方法。在物理方法中,主要是通過不同的物理回收手段,例如:過濾、研磨等對廢料進行二次篩選,繼而再通過攪拌、萃取蒸餾或結晶等多種方式來進行提煉,從而生產出能夠被利用的資源。而在早期的處理方法中,廢油提取與油氣分離都是被廣泛應用的手段之一。而對于化學方法來說,由于化學方法自身的特性,會導致廢料在處理的過程中需要對處理步驟進行更加明確的細分,在工藝上要求精益求精,而對于化學方法來說,其也更適用于現代工業計劃的精細化管理。物理方法與化學方法的結合應用,是廢料處理的重要方式。
3、廢料回收的化學方法
3.1濕法
濕法冶金即通過利用溶劑,對廢料進行氧化反應或還原或中和或水解等多種反應之后,借助化學手法與作用,對廢物中的原料進行冶煉的過程,在該過程中,可以對金屬進行部分的提取與分離。因此又稱作水法冶金。而針對濕法的冶金過程有下面幾步。首先是對廢料進行篩選,繼而在原料中選取有用的成分進行浸取,之后再通過對原料浸取液的分析來進行殘渣分離,分離的同時需要對含有殘渣溶劑與金屬離子進行回收。之后再對處理過的浸取液進行進一步的凈化與富集,在利用離子與溶劑萃取技術下進行化學沉淀,目的是從凈化后的凈化液中提取所需要的金屬化合物。在生產中,常用電解提取法從凈化液制取金、銀、銅、鋅、鎳、鈷等純金屬。鋁、鎢、鉬、釩等多數以含氧酸的形式存在于水溶液中,一般先以氧化物析出,然后還原得到金屬。通過與干法及火法比較,濕法冶金的優點是原料中有價金屬綜合回收程度高,有利于環境保護,并且生產過程較易實現連續化和自動化,有著廣闊的前景。
3.2沉積法
電化學沉淀法一般包括氣相沉淀與液相沉淀。氣相沉淀是將包含有沉淀的廢料變為氣態形式,再通入反應室在一定條件下進行分解沉淀;液態沉淀則將廢料溶于溶液中再進行反應。但無論反應物處于何種相態,其基本原理是利用電荷正負極的相互吸引,將廢料及另一種物質處于電源兩極,使兩極通電,利用其氧化還原的性質,使廢料分理出所需的物質,附于底板的表面,然后再進行反向連接,最終得到目標金屬。人們可利用其處理含鹽染料廢水中的水溶性較好的有毒物質,去除率高,效果明顯。用電化學法凈化工業廢水早在50年前就已
進入了工業化。隨著社會的發展與進步,人們改善了此種方法,工業廢水中氰化物、苯酚、芳烴硝基化合物等有毒物質,均可通過電解的方式排除或降低含量。在處理餐飲廢水方面,電化學法也有其優勢,處理的結果可達到國家三級排放標準。
3.3焚燒法
焚燒法的處理過程是通過高溫對固體廢物進行不斷分解,在分解之后再進行深度氧化處理。在處理的過程中不僅可以對廢料進行分解,更可以將有害的廢料分解為無害的物質。而隨著我國現有固體廢棄物不斷的增長與工業進程的加快,可燃物的比例會逐年增加,因此焚燒法應該在當前固體廢棄物處理中提供熱能首選的途徑之一。而焚燒法的優點顯而易見,首先是對于廢舊固體廢物,不僅在處理上占地與資源少,且同一批進行處理時處理量相對較大,而在對能源進行提煉或供應時也相對其他方法提供較多資源,因此使用效果較明顯。但由于焚燒法自身的限制,出現的弊端也顯而易見。例如費用投資巨大,處理中會因為大量的煙霧而造成“二次污染”,設備在處理廢料的過程中會因為高溫而造成銹蝕。所以在使用中應該格外注意。
3.4熱裂解方法
熱裂解方法是將經過挑選的廢舊塑料等經熱裂解制得:(1)H2、CO、CH4等低分子碳氫化合物燃料;(2)乙酸、丙酮、甲醇等常溫可燃油;(3)純碳與玻璃、金屬、土砂等混合形成的炭黑分解過程的方法[6]。此種方法不僅變廢為寶,保護了環境,還節約了寶貴的石油、天然氣資源。日本三菱重工公司采用熱裂解方法,用廢舊塑料制造再生油,這種方法不僅沒有造成塑料的“二次污染”,而且使塑料資源全部利用,節約了資源。
3.5其他化學方法
在化學方法處理工業廢料上,除了上述所包含的化學方法之外,還有其他多種多樣的化學處理方法。酶法可以通過自身催化的作用,將餐飲行業中的廢油通過化學反應制備可供應的生物柴油。而在這之后,還可以利用催化劑也就是脂肪酶來進行原料的提煉。廢物資源轉化是化學應用在廢料回收過程中最重要的作用之一,醇解酯之后的交換反應不僅可以提煉出柴油,更可以進行進一步的酶、油分解,為后期的工業技術進步提供先決條件,不同的化學作用方法在人類的實踐生產過程中,都發揮著獨特的作用。
4、結束語
對廢料的回收與利用無論是古代還是現代,都是人類生活中必不可少的處理環節之一。隨著技術與生產的革新,在近年通過化學方法對工業廢料的深加工已經取得了成就,不僅節約了現有的資源,保護了環境,而且還對區域的經濟發展作出了貢獻。對廢料的回收利用化學方法,不僅具有便捷的特征還因化學方法自身的特性,具有簡單易操作的特性。但由于化學方法在對廢品的處理上有著成本較高,回收過程不完善等諸多需要完善的方面,因此在化學作用下對工業廢料的處理還需要進行不斷的研究與探討,但是不可否認的是化學方法在回收廢料與處理方面有著巨大的優勢,在發展前景較為廣闊的今天還需要進一步的完善。
參考文獻
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[2]王世真。電化學法處理餐飲廢水的研究[A].中國環境保護優秀論文集,2005.
[3]謝小兵,歐陽小琴,唐本義。固體廢棄物的熱裂解技術處理[J].江西能源,2004(1):27-29.