【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 后進(jìn)行風(fēng)選。 ? 對(duì)于單一種類熱塑性塑料廢渣的再生稱為 單純性再生即熔融再生 。整個(gè)再生過(guò)程由挑選、粉碎、洗滌、干燥、造粒或成型等幾個(gè)工序組成。圖 511為塑料廢渣熔融再生工藝流程。 （ 1）挑選 挑選的目的是要得到單一種類的熱塑性塑料廢渣，而將其他夾雜物分選出去。分選之前經(jīng)常需要先將塑料廢渣進(jìn)行粉碎，粉碎到一定程度之后進(jìn)行分選。 （ 2）粉碎 除對(duì)塑料廢渣在分選之前需要進(jìn)行粉碎之外，在送經(jīng)擠出機(jī)之前，往往還需要對(duì)塑料廢渣作進(jìn)一步粉碎，所以粉碎是很重要的工序。 對(duì)不同的塑料廢渣，應(yīng)選用不同的粉碎設(shè)備。對(duì)小塊的塑料廢渣一般可采用剪切式粉碎機(jī)，對(duì)大塊的廢渣則以采用沖擊式的粉碎機(jī)效果較好。 （ 3） 洗滌和干燥 塑料廢渣常常帶有油、泥沙及污垢等不清潔物質(zhì)，故需進(jìn)行洗滌處理，一般用堿水洗或酸洗，然后再用清水沖洗，洗干凈之后還需進(jìn)行干燥以免有水分殘留而影響再生制品的質(zhì)量。 干燥的方法很多，可以由陽(yáng)光和風(fēng)吹進(jìn)行自然干燥，也可以利用氣流干燥器設(shè)備進(jìn)行干燥。 （ 4）擠出造?；虺尚? 把經(jīng)過(guò)洗凈、干燥的塑料廢渣，如果不再需要粉碎的話，就可以直接送入擠出機(jī)或者直接送入成型機(jī)，經(jīng)加熱使其熔融后便可以造粒或成型。 在造?；虺尚瓦^(guò)程中，通常還需要添加一定數(shù)量的增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、顏料等輔助材料。輔助材料的選擇和配方，應(yīng)根據(jù)廢渣的材料品種和情況來(lái)決定 ?熱分解法 是通過(guò)加熱等方法將塑料高分子化合物的鏈斷裂，使之變成低分子化合物單體、燃燒氣或油類等，再加以有效的利用。 ?熱分解的技術(shù) 是希望盡可能在常壓低溫下進(jìn)行，以節(jié)省能源，為此需采用有效的催化劑。不過(guò)對(duì)塑料熱分解來(lái)說(shuō)，從催化劑性能和使用壽命兩方面要求，還未找到滿意的催化劑，故催化劑尚未推廣，目前主要采用熱分解法。 ? 被分解物質(zhì)的加熱性能，主要有導(dǎo)熱系數(shù)和熔融熱。聚苯乙烯、聚乙烯的導(dǎo)熱系數(shù)分別為 0. 08與(m2K)，相當(dāng)于木料的數(shù)值。 ? 聚丙烯、聚乙烯的 熔融熱分別為 ， 塑料熔點(diǎn)一般在 100250℃ 之間，雖然較低，但若加熱不均勻局部可超過(guò) 500℃ ，會(huì)出現(xiàn)炭化等現(xiàn)象，應(yīng)加以盡量避免。 ? 在處理時(shí)均勻有加熱是熱分解過(guò)程中一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。 ? 聚氯乙烯、維尼綸等可能分解氯化物或重金屬等物質(zhì)，最好在廢塑料處理時(shí)，可以通過(guò)密度分選法進(jìn)行分離操作，將這些有害物排除 。 ?聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等解酚反應(yīng)型塑料進(jìn)行熱分解可生產(chǎn)該物質(zhì)的單體，然后再生用做聚合原料。 ?但聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等不規(guī)則分解型塑料只能分解成為 C1C30的各種飽和烴類化合物和不飽和烴類化合物的混合物。 ?目前尚不能進(jìn)行進(jìn)一步的分離，僅作為燃料使用，因?yàn)椴缓颍梢宰鳛檩^好的重油使用。 ? 圖 512是加熱分解法流程的示意圖。 ? 這種方法需要將塑料廢渣加熱到熔融狀態(tài)，一般要 380400℃ 的高溫才能開(kāi)始熱分解。 ? 熱分解產(chǎn)物 C1C4為氣態(tài)烴、 C5C6為輕質(zhì)油、 C7C30為重質(zhì)油。 ? 塑料熱分解技術(shù)可以分為熔融液槽法、流化床法、螺旋加熱擠壓法、管式加熱法等。目前可供實(shí)際應(yīng)用的是前兩種。 ? 熔融液槽法工藝流程如圖 513所示。 ? 將經(jīng)過(guò)破碎、干燥的廢塑料加入熔融液槽中，進(jìn)行有效而均勻的加熱熔化，并緩緩地分解。 ? 槽內(nèi)溫度保持在 400℃ 左右，熔融槽溫度為 300350℃ ，而分解溫度為 400500℃ 。 ? 各槽均靠熱風(fēng)加熱，分解槽有泵進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，槽的上部設(shè)有回流區(qū)（ 200℃ 左右），以便控制溫度。 ? 焦油狀或蠟狀高沸點(diǎn)物質(zhì)在冷凝器凝縮分離后須返回槽內(nèi)再加熱，進(jìn)一步分解成低分子物質(zhì)。 ? 低沸點(diǎn)成分的蒸氣，在冷凝器內(nèi)分離成冷凝液和不凝性氣體，冷凝液再經(jīng)過(guò)油水分離后，可回收油類 。 ? 該油類粘度低，凝固點(diǎn)在 0℃ 以下，發(fā)熱量也高，是一種優(yōu)質(zhì)的燃燒油。 ? 但沸點(diǎn)范圍廣，著火點(diǎn)極低，最好能除去低沸點(diǎn)成分后再加以利用。 ? 不凝性氣態(tài)化合物，經(jīng)吸收塔除去氯化物等氣體后，可作燃料氣使用。 ? 回收油和氣體的一部分可用作液槽熱風(fēng)的能源。本工藝的優(yōu)點(diǎn)是可以任意控制溫度而不致堵塞管路系統(tǒng)。 圖 514為 流化床工藝流程圖 ，此法的 特點(diǎn)是可以同時(shí)處理各種廢塑料，床的單位容積處理量高。但其冷凝器體積大，收率較其他方法低些，回收單位效果差。 焚燒法是一種傳統(tǒng)的處理方法和手段，但目前僅在小企業(yè)中對(duì)少量廢塑料非法處理中使用，并無(wú)推廣價(jià)值。 主要原因在于 ： ①隨著塑料工業(yè)的發(fā)展、其種類繁多，加熱特性復(fù)雜。有些塑料受熱不能全熔，造成焚燒困難。 ②塑料與金屬、玻璃等組合制品日益增多，加熱后攪合在一起，影響燃燒效果。 ③塑料與碳酸鈣相混成為鈣塑制品，具不可燃性。 ④以聚氯乙烯、維尼綸為原料的塑料制品占總量相當(dāng)比例（ 20%），另外還有尿素性塑料品，在焚燒時(shí)它們將產(chǎn)生氯化物、二氧化氮等腐蝕性很強(qiáng)的氣體造成大氣污染，為了保護(hù)環(huán)境，必須增加多種設(shè)備而使過(guò)程復(fù)雜化，處理成本高。而小企業(yè)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)實(shí)力對(duì)尾氣進(jìn)行治理。 ? 塑料焚燒法可分為傳統(tǒng)的一般法和部分燃燒法兩種。 ? 前者在一次燃燒室內(nèi)可以達(dá)到高溫，由火焰、爐壁等輻射熱，使廢塑料在一次燃燒室進(jìn)行熱分解。 ? 目的是打算在一次燃燒室內(nèi)求得徹底的燃燒，但往往燃燒不完全，因而產(chǎn)生煤煙和未燃?xì)怏w，為此需再經(jīng)二次或三次燃燒室用助燃噴嘴使之燒盡。 ? 部分燃燒法在第一燃燒室控制空氣量，在 800900℃的溫度下，使廢塑料的一部分燃燒，再將熱分解氣體和未燃?xì)?、煤煙等送至第二燃燒室，這里供給充分空氣，使溫度提高到 10001200℃ 完全燃燒。 ? 部分燃燒法，燃燒充分，產(chǎn)生煤煙少，但熱分解速度較慢，處理能力較小。其裝置系統(tǒng)如圖 515所示。 ? 塑料廢渣的焚燒爐一般不能用帶有爐柵的爐子焚燒，以防止廢渣在熔融階段，使?fàn)t柵不能正常工作。 ? 目前采用較多的是用固定床焚燒爐、回轉(zhuǎn)爐、旋風(fēng)爐以及流化床焚燒爐等。 ? 圖 516為使用固定床焚燒爐處理塑料廢渣的流程示意圖。 ? 濕式氧化法就是在一定的溫度和壓力條件下，使塑料渣在水溶液中進(jìn)行氧化，轉(zhuǎn)化成不會(huì)造成污染危害的物質(zhì)，而且也可以回收能源。 ? 塑料廢渣采用濕式氧化法進(jìn)行處理，其與焚燒法相比較，具有操作溫度低，無(wú)火焰生成，不會(huì)造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。 ? 根據(jù)報(bào)道，一般塑料廢渣在 120370℃ 溫度下，均可在水溶液中進(jìn)行氧化反應(yīng)。 ? 化學(xué)處理法 是一種利用塑料廢渣的化學(xué)性質(zhì)將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的最終產(chǎn)物的方法。最普遍采用的是酸堿中和、氧化還原和混凝等方法。 ? 這是一種很有發(fā)展前途的方法，可以直接變有害物質(zhì)為有用物質(zhì)，例如將某些塑料廢渣通過(guò)加氫反應(yīng)而制得燃料等等。 、組成及其危害 ? 硫鐵礦渣是用硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸時(shí)產(chǎn)生的廢渣，所以又叫硫酸渣，或稱燒渣。 ? 目前，我國(guó)硫酸工業(yè)采用的硫鐵礦原料，含硫量多數(shù)在 35%以下。由于硫鐵礦含硫量低，雜質(zhì)含量高，對(duì)充分利用硫鐵礦中的鐵資源帶來(lái)了極大的危害。 ? 硫鐵礦主要成分為 FeS2。天然硫鐵礦由礦場(chǎng)開(kāi)采而得。其中夾有銅、鋅、鉛、銀、砷的硫化物和硒化物，鈣、鎂硫酸鹽和碳酸鹽以及石英和滑石等雜物，含硫量一般在 2552%，含鐵量 3544%。硫鐵礦還以雜質(zhì)形式存在于其他金屬（如銀，鉛，銅，鋅等）礦石中，經(jīng)浮選分離后富集于尾砂中，將尾砂再浮選一次可得到含硫 4850%的浮選硫鐵礦。目前我國(guó)生產(chǎn)硫酸所使用的尾砂有三分之二來(lái)自白銀礦。 硫鐵礦在焙燒時(shí)硫變成硫酸的中間產(chǎn)品二氧化硫，鐵變成氧化鐵，成為渣的主要成分，反應(yīng)式如下： ?其他金屬硫化物也有類似的變化。鈣、鎂的碳酸鹽在焙燒過(guò)程中轉(zhuǎn)變成硫酸鹽與原來(lái)礦石中的硫酸鹽、硅酸鹽殘留在渣中。 ?因此，硫鐵礦渣的重要成分是三氧化二鐵、四氧化三鐵以及其他重金屬氧化物、硫酸鹽、硅酸鹽等。 ?表 53和表 54列出了典型燒渣的化學(xué)組成和貴重金屬的元素含量分析結(jié)果。 ?燒渣組成隨硫鐵礦的來(lái)源以及焙燒的方法不同而略有差別。 ? 一般采用沸騰焙燒爐焙燒時(shí)，燃燒充分，燒渣含三氧化二鐵高，殘硫較低，可以達(dá)到 %右，燒渣多呈粉狀（ 5mm)。 ? 熔渣爐焙燒得到的燒渣含 FeO多（約 50%左右），殘硫較低可達(dá) %,最多 1%，在生產(chǎn)中為降低燒渣熔點(diǎn)，有時(shí)投加河砂，故燒渣含SiO2較高，燒渣出爐經(jīng)水淬處理呈顆粒狀。 ? 機(jī)械焙燒爐燃燒不充分，殘硫較高，約 4%左右，燒渣多呈小顆粒狀，這種爐型使用已不多。硫鐵礦渣因含 Fe2O3而呈褐紅色。 每生產(chǎn) 1t硫酸約排出 ，從爐氣凈化收集的粉塵約 ， 這些廢渣如消極堆置，占據(jù)土地，其中細(xì)微粉塵隨風(fēng)飛揚(yáng)，污染空氣，在暴風(fēng)雨時(shí)隨水流向河流，形成紅色的色帶，在感官上不舒服，其中可溶性物質(zhì)還會(huì)滲入地下，隨水流進(jìn)入地表水或進(jìn)入地下水而污染水源和土壤。 ? 硫鐵礦渣的處理和利用已有 100多年的歷史，目前有些國(guó)家硫鐵礦渣已全部得到利用。我國(guó)每年約排放300多萬(wàn) t，已被利用的只有約 90t， 其余大部分被排入環(huán)境，或鋪筑公路。利用途徑有十多種，其中作為水泥助熔劑，其余作為煉鐵原料，并能從中提取有色金屬和稀貴金屬，或制造還原鐵粉、三氯化鐵、紅鐵等化工產(chǎn)品。因此硫鐵礦渣又是一種很有價(jià)值的原料。 ? 硫鐵礦渣綜合利用的最理想途徑是將其含有的有色金屬、稀有貴金屬回收并將殘?jiān)M(jìn)一步冶煉成鐵。但因硫鐵礦渣中有色金屬含量較低，回收工藝和設(shè)備較復(fù)雜，尚有一些問(wèn)題需要解決，目前主要回收利用的是其所含的鐵。 ? 硫鐵礦渣煉鐵的主要問(wèn)題是含硫量較高，現(xiàn)在一般為 12%，這給煉鐵脫硫工作帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)，影響生鐵質(zhì)量。 ? 其次是含鐵量較低，一般只有 45%左右，波動(dòng)范圍大，直接用于煉鐵，經(jīng)濟(jì)效益并不理想，所以在用于煉鐵之前，還需采取預(yù)處理措施，以提高含鐵品位。 ? 硫鐵礦渣中有銅、鉛、鋅、砷等金屬或非金屬，它們對(duì)冶煉過(guò)程和鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量有一定影響。 ? 因此，要使煉鐵得到符合質(zhì)量的生鐵，應(yīng)降低硫鐵礦渣中硫的含量，提高鐵含量，降低有害雜質(zhì)的含量，這才能為高爐煉鐵提供合格原料，以提高經(jīng)濟(jì)效益。 ? 降低硫含量可用水洗法，去除可溶性硫酸鹽。也可用燒結(jié)選塊方法來(lái)脫硫。 ? 提高硫鐵礦渣鐵品位大致有以下幾種方法。 ? ①提高硫鐵礦含鐵量我國(guó)硫鐵礦原料含硫量?jī)H為 3540% ，相應(yīng)的硫鐵礦渣含鐵量就低。而國(guó)外浮選硫鐵礦含硫大都在 45%以上，相應(yīng)的硫鐵礦渣鐵含量均超過(guò) 60%。如把現(xiàn)用的原料尾砂再浮選一次，得到精礦生產(chǎn)，非但對(duì)硫酸制選有利，也給硫鐵礦渣的綜合利用帶來(lái)方便。 ? ②重力選礦紅色燒渣中的鐵礦物絕大多數(shù)是磁性很弱的鐵礦物。對(duì)于這種燒渣，最好的處理方法是重力選礦。根據(jù)硫鐵礦渣中的氧化鐵與二氧化硅密度不同進(jìn)行重力選礦，可提高硫鐵礦渣的鐵含量。 ? ③磁力選礦。黑色燒渣中的鐵礦物，主要是以磁性鐵為主，這種硫鐵礦渣可以采用適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行選礦。 ? 經(jīng)過(guò)脫硫和選礦后的精硫鐵礦渣配以適量的焦炭和石灰進(jìn)入高爐可以得到合格的鐵水。 高爐煉鐵以及其他轉(zhuǎn)爐冶煉都不能利用高硫渣，而應(yīng)用回轉(zhuǎn)爐生鐵 水泥法可以利用高硫燒渣制得含硫合格的生鐵，同時(shí)得到的爐渣又是良好的水泥熟料。用燒渣代替鐵礦粉作為水泥燒成時(shí)的助溶劑時(shí)，即可滿足需要的含鐵量，又可以降低水泥的成本。回轉(zhuǎn)爐生鐵 水泥法流程參閱圖 517。 由生產(chǎn)實(shí)踐證明，如果燒渣中含鐵量不高，而且含有色金屬量甚微，不值得回收時(shí)，以燒渣代替鐵礦粉應(yīng)用于水泥工業(yè)是很經(jīng)濟(jì)的，同時(shí)將產(chǎn)生較好的環(huán)境效益。 硫鐵礦渣除含鐵外，一般都含有一定量的銅、鉛、鋅、金、銀等有價(jià)值的有色貴重金屬。早在幾十年前就提出用氯氣揮發(fā)（高溫氯化）和氯化焙燒（中溫氯化）的方法回收有色金屬，同時(shí)提高礦渣鐵含量，直接作高爐煉鐵的原料。 硫酸燒渣高溫氯化法回收有色金屬的廢渣典型組成如表 511所示。 ? 氯化揮發(fā)和氯化焙燒的目的都是回收有色金屬提高礦渣的品位，它們的區(qū)別在于溫度不同，預(yù)處理及后處理工藝也有差別。 ? 氯化焙燒法是礦渣在最高溫度 600℃ 左右進(jìn)行氯化反應(yīng)，主要在固相中反應(yīng)，有色金屬轉(zhuǎn)化成可溶于水和酸的氯化物及硫酸鹽，留在燒成的物料中，然后經(jīng)浸漬，過(guò)濾使可溶性物與渣分離。 ? 溶液回收有色金屬，渣經(jīng)燒結(jié)后作為高爐煉鐵原料。氯化揮發(fā)法是將礦渣造球，然后在最高溫度 1250℃下與氯化劑反應(yīng)，生成的有色金屬氯化物揮發(fā)隨