煤基費托蠟達標處理中所產廢渣的回收利用

姚機林，姚機霞，姚機艷

（1.陜西有色榆林新材料集團杭來灣煤礦，陜西榆林719099；2.陜西有色榆林新材料集團有限責任公司，陜西榆林719099；3.陜西未來能源化工有限公司，陜西榆林719099）

隨著對燃料油的需求日益緊張，以低溫鐵系催化劑漿態床費托合成作為核心技術的煤液化制油工藝受到重視，該技術合成的重要產物為費托蠟，其合成流程是由費托合成塔的中部過濾管中排出，石蠟被送至加氫精制環節生產柴油［1］。若石蠟中攜帶過多鐵離子將會導致加氫精制裝置中催化劑活性降低、反應器壓差增加，故通常投用蠟過濾裝置，采用助濾劑將蠟中的鐵離子去除，保證后續裝置能夠平穩運行［2］。

石蠟的色度是衡量石蠟性能的重要指標。目前，對石蠟脫色主要采用以活性白土為脫色劑的吸附脫色技術［3］。在采用活性白土對費托石蠟脫色過程中，會產生大量廢白土渣。廢白土渣中含有大量的不飽和油，若在不經處理的情況下直接棄于野外，會存在迅速氧化至其自燃點產生臭味并出現燃燒的風險。絕大多數國家不允許將廢白土渣未經處理直接堆棄排放至公共場所。

1 目前廢渣的處理現狀研究

廢白土渣的處理指采用其它手段改變廢白土渣的物理、化學和生物性質，進而達到縮小廢白土渣的體積、減少廢白土渣的數量，避免其隨意排放、污染環境；或是將廢白土渣置于符合環境保護要求的場所。目前對廢白土渣的處理方法主要有土地填埋法、焚燒法和固化法［4］。

1.1 土地填埋法對廢渣的處理

土地填埋法主要涉及對場地的選擇、填埋場的設計、環保監測等方面。本質是將廢白土渣鋪設成為一定厚度的薄層，進行壓實，再在其上鋪上土壤，此方法已被多個國家采納使用。

土地填埋法的優點有：（1）處理徹底、完全；（2）不受廢物種類的限制；（3）處理量龐大，處理成本低；（4）填埋過的土地可用作停車場類場所使用。缺點有：（1）填埋點必須遠離居民區；（2）廢白土渣填埋時間過長會分解，引起易燃、易爆和有毒有害物質的產生。因此，需要嚴格控制處理量。

1.2 焚燒法對廢渣的處理

焚燒法是利用高溫氧化分解將可燃性的廢白土渣氧化分解，從而實現廢白土渣減量化、無害化處理，回收其能量并作為副產品使用。

對于同批廢白土渣，其組成、性質、熱值等隨著燃燒時間的進行和燃燒區域變化呈現不同，而產生廢氣的組成和性質也發生變化，因此要求燃燒設備具有強適應性和自動調節運行參數功能。

對于絕大多數危廢物質均采用焚燒法去降解處理，焚燒法是多種方法中最好的，而很多有毒有害物質只能選擇焚燒法處理。焚燒法的優點有：（1）可以迅速、大量的減少廢白土渣的占用體積；（2）能夠破壞廢白土渣的組成結構，達到滅菌、解毒和除害作用；（3）燃燒可提供熱能。其缺點有：（1）燃燒后會產生酸性氣體和未經充分燃燒所形成的有機爐渣等，若直接外排，會對環境造成2次污染［5］；（2）處理設備需安裝控制大氣污染設施以及復雜的測試儀表，投資運行費用高。

1.3 固化法對廢渣的處理

固化法是通過將水泥、水玻璃、瀝青等物質和廢白土渣摻混進行固化，使有害物質被封閉，從而達到減量化、無害化處理的目的。按照固化劑種類的不同，固化法可分為3種。

（1）水泥固化法以水泥作固化劑，將水泥和廢白土渣按照比例進行摻混，體系凝結、硬化，最后失去流動性使其固化的方法。優點是水泥較廉價，操作簡單、固化效果好、強度高；缺點是侵出率高，通常為10-4～10-5g/（cm2·d），需進行覆蓋處理。

（2）水玻璃固化法是以水玻璃作固化劑，與廢白土渣按照配比混合，以無機酸類作為輔助劑，利用水玻璃的縮合和中和反應將體系硬化、吸附、包容，最終將廢白土渣包裹。優點是操作簡單、固化體耐酸性好、抗滲透性強和處理成本低。此方法正處于試驗階段，未大面積推廣。

（3）瀝青固化法是以瀝青作固化劑，與廢白土渣按照一定配比、溫度和攪拌強度，通過皂化反應來形成固化體，最終將廢白土渣包裹。優點是固化體整體孔隙度小、致密性強、滲透率低等。與水泥固化法相比，其控制有毒有害物質的瀝率性更強，固化時間短，對廢白土渣的種類、組成和性質無嚴格要求，均可得到性質穩定的固化體。

2 費托合成工藝中廢渣的回收利用方法

廢白土渣是活性白土經使用失去活性轉變而來，其表面含油呈為黑褐色，孔隙度大，比表面積達150～450 m2/g，含油為30%左右，可回收作潤滑劑［6］。廢白土渣具有一定的可燃性，需要采取回收和綜合利用處理，以免污染環境并造成資源浪費。

2.1 石蠟回收及防水、防潮作用

采用堿洗法（含Na2CO3、NaOH的水溶液）同廢白土渣混合加熱攪拌，可破壞其表面的孔隙結構，生成物質可構成表活劑將石蠟乳化，形成水包油型膜，再與水接觸可自然破乳，將廢白土渣中的石蠟充分釋放和回收，回收率最高可達90%以上。另外，表面活性劑法、機械擠壓法、離心分離法等均可實現對廢白土渣中油和蠟的回收利用。

經脫色處理的廢白土渣含油，在建筑業可利用其防水性能，在建筑物最底層鋪設廢白土渣，可以起到防水、防潮的效果。

2.2 用作建筑密封劑

經過除油處理后的廢白土渣可用作建筑密封劑，打地基時在周圍鋪設廢白土渣，能夠防止因打地基引起的熱脹冷縮造成裂縫。

3 結束語

文中主要對煤基費托蠟在處理達標工藝中所產生廢白土渣的處理現狀及未來提質增效、綜合回收利用的方法和用途進行了系統化闡述。總結了廢白土渣應用于生產、建筑、生活當中的多方面用途，實現資源化利用，避免了有害化污染環境，同時創造社會價值和經濟效益。