部分種類金屬礦渣的理化性質對比分析對工業固廢回收利用發展方向的啟示與討論

摘要：改革開放以來，我國高速的經濟發展產生了大量的工業固體廢物，帶來大量環境問題，不少城市都面臨著如何處理這些廢物的窘境。本文分別從鋰渣、鎳渣及鎢渣三種較為常見的固廢理化性質及適用領域進行對比分析，探討我國工業固廢回收領域的發展方向。

關鍵詞：固廢回收;鋰渣;鎳渣;鎢渣

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：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

隨著我國改革開放，各地經濟高速發展，導致工業固體廢物數量增長過快，而對應的綜合利用固廢能力卻相對較弱，不少固廢種類的歷史遺留量越來越大。由于缺乏有效的固廢處理技術，固廢圍城，破壞耕地紅線，損傷生態環境等現象已經頻繁出現在我國大中型城市中，尤其以第二產業發展起來的重工業城市最明顯，許多環境及社會問題由此而生。因此，效仿西方發達國家，我國新型固廢資源利用技術研究迫在眉睫。本文選取了鋰渣、鎳渣和鎢渣三種重金屬礦渣的綜合利用優缺點進行對比分析，探討我國重金屬固廢綜合利用的發展方向[1-2]。

1 鋰渣綜合利用優缺點分析及現狀

鋰渣在利用過程中，由具備和鋰輝石相似的成分，所以具有以下優點：均一穩定的化學成分和性質，可以替代粘土質物質;具備多孔結構，對水吸附強，能快速干燥;表現出火山灰活性，吸附性和粘結性均較強。當然，鋰渣使用也受到一定限制比如：內含氧化鈣含量過低，化學激發活性較難;鋰輝石只存在于四川和新疆，因此鋰渣也只在這兩個省份產量大，無法大面積推廣;產生的鋰渣往往含水率高，變相增加回收利用成本[3]。

目前我國主要在以下建材領域使用鋰渣：替代粘土配置水泥;直接作為水泥摻和料使用;在噴射混凝土技術中充當速凝劑;生產陶瓷釉面磚;由于鋰渣能提高混凝土強度、抗凍性、抗氯離子滲透、抗干縮等耐久性能，因此常常替代水泥配制混凝土[3]。

2 鎳渣綜合利用優缺點分析及現狀

鎳渣在綜合利用過程中，具備如下優點：鎳渣中含有豐富的SiO2，MgO，Fe2O3，具備硅酸鹽豐富的特性，方便作為膠凝材料使用;鎳渣的硅酸鹽特性還可以促進水泥、混凝土等建筑材料在燒成過程中降低液相共熔點和粘度[4]。

然而，在制作建筑材料過程中，鎳渣也有不容忽視的缺陷：由于鎳渣自身化學組分復雜，理化特性隨溫度變化波動大，尤其粉磨特性引起的不同溫度下易磨性差異明顯，不利于保證生產過程順利進行和最終產品質量;鎳渣在作為組分配制混凝土過程中，自身極易發生堿-集料反應，將減少混凝土成型率及壽命。以上的缺點都限制了鎳渣在建材行業中的推廣使用[4]。

3 鎢渣綜合利用優缺點分析及現狀

我國是世界最大的鎢資源國，各類鎢礦經濕法提鎢后產生的固體廢渣成為“鎢渣”，鎢渣由于含有不少有價值金屬成分，具備一定的回收利用價值。如：鎢渣中含有較為豐富的鉭、鈮、鈧等有價金屬，甚至比開挖的礦石含量還高，可以作為生產有價金屬原料;鎢渣與碳元素結合生成的碳化物熔點高，生成成本低且性能好，是耐磨材料的首選;鎢渣是堿性物質，可以直接回收利用，處理白鎢礦生產過程出現的酸性廢水[5]。

當然，鎢渣也有部分阻礙其回收利用的特性。首先鎢渣里有銅、鋅等重金屬和類金屬，顯露出強浸出毒性，加上我國歷史鎢渣遺留量大，導致對環境產生極大傷害;其次，鎢渣成分含鎢、鐵、錳、鈣、硅等多種復雜成分，導致單一組分提純成本較高;其三，鎢渣自身含水率高，變相提高了回收成本;其四，由于鎢礦生產過程會先破碎，導致鎢渣顆粒過細，不利于回收使用[5]。

4 對比與結論

（1）通過前文對比，顯然鋰渣相對鎳渣、鎢渣而言理化性質穩定，在作為建筑材料的替代品方向上有較好的發展前景，然而卻受到地域分布的限制，有一定推廣難度。

（2）鎢渣相對鋰渣、鎳渣而言，有價值的稀有金屬組分較多，適合作為高端材料的替代成分，且自身回收價值本就較高，在高新技術發展領域上較為看好。加之，鎢渣在我國分布較廣，相比鋰渣僅在川疆地區分布更有推廣優勢。

（3）鎳渣相比較之下，在理化特性上由于變化波動大，不利于生產，且自身堿-集料反應，本身就限制其在各種材料中作為替代組分的可能性，在未來發展中進行回收利用仍是我國的一大難題。

5 結束語

我國固廢種類多種多樣，本文僅取較為常見的鋰渣、鎳渣及鎢渣進行對比分析，固廢的回收利用領域仍需要我們科技人員前仆后繼進行大量研究，只有固廢回收利用技術得到不斷更新，我國各類基礎行業才不會成為經濟發展的拖累，我國的社會現代化腳步才能永不停息的走下去。

參考文獻

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[3]吳福飛，王國強，侍克斌，郝杰，翟超.鋰渣的綜合利用[J].粉煤灰綜合利用，2012（03）：46-50.

[4]殷志峰，徐從戰，王虔虔，劉昊.建材領域資源化利用鎳渣的研究與應用[J].中國水泥，2019（08）：81-85.

[5]何藝，徐雙，靳曉勤，林曉，陶莉，許海青.中國鎢渣產生特性及資源化利用技術研究現狀[J].中國鎢業，2018，33（05）：51-56

收稿日期：2019-12-12

作者簡介：鄭超（1991-），男，漢族，碩士研究生，職稱中級，研究方向為環境監測，環境工程，環境影響評價及法律法規。