固体废物之化学方法处理技术

采用化学方法处理固体废物是使固体废物发生化学转换从而回收物质和能源的有效方法。煅烧、焙烧、烧结、溶剂浸出、热分解、焚烧、电力辐射等都属于化学方法处理技术。

(1）锻烧

锻烧是在适宜的高温条件下，脱除物质中二氧化碳、结合水的过程。”锻烧过程中发生脱水、分解和化合等物理化学变化。如碳酸钙渣经锻烧再生石灰，其反应如下：

CaC03=CaO+C02

(2)焙烧

焙烧是在适宜条件下将物料加热到一定的温度（低于其熔点），使其发生物理化学变化的过程。根据焙烧过程中的主要化学反应和焙烧后的物理状态，可分为烧结焙烧、磁化焙烧、氧化焙烧、中温氯化焙烧、高温氯化焙烧等。这些方法在各种工业废渣的资源化过程中都有较成熟的生产实践。

①烧结焙烧是使物料通过焙烧结成块，并且具有一定强度和特性的工艺过程。将钢渣配入烧结炉料中生产烧结矿即属于烧结焙烧的一种。

②磁化焙烧的目的是把弱磁性物质变成强磁性物质，以便能够用弱磁场磁选机分选回收。如硫铁矿、硫铁矿烧渣等铁的硫化物和氧化物等经过适宜温度和在还原条件下焙烧之后，不但增加了磁性，而且大大降低强度，这对破碎和磨细具有重要意义。

③氧化熔烧和中温氯化焙烧是指物料在氧化或氯化条件下进行中温（1000℃以下）焙烧。如煤矸石中含有FeS2，在氧化条件下焙烧可生成S03，S03与水形成H2S04并与氨化合物生成硫酸铵肥料。又如将硫铁矿烧渣在600～650℃温度下，在氯化气氛中焙烧，烧渣中的有色金属氧化物就生成了可溶性氯化物。从可溶性氯化物溶液中可回收有色金属。

④高温氯化焙烧是指物料在较高温度下(1000℃以上）在氧化条件下进行焙烧。如将硫铁矿烧渣与氯化钙混合制成球团，经干燥后，在1000℃以上的高温条件下进行氯化焙烧，有色金属挥发并与Fe203分离。从挥发的有色金属氯化物烟尘中回收有色金属。培烧的球团矿可用于炼铁。

(3)烧结

烧结是将粉末或粒状物质加热到低于主成分熔点的某一温度，使颗粒黏结成块或球团，提高致密度和机械强度的过程。为了更好的烧结，一般需在物料中配入一定量的熔剂，如石灰石，纯碱等。物料在烧结过程中发生物理化学变化，改变化学性质，局部熔化，生成液相。烧结产物既可是可溶性化合物，也可是不溶性化合物，应根据下一工序要求制定烧结条件。烧结往往是培烧的目的（烧结焙烧），但焙烧不一定都要烧结。

(4)溶剂浸出法

将固体物料加入液体溶剂内，让固体物料中的一种或几种有用金属榕解于液体溶剂中，以便下一步从溶剂中提取有用金属。这种化学过程称为溶剂浸出法。

按浸出剂的不同，浸出方法可分为水浸、酸浸、碱浸、盐浸和氰化浸等。

溶剂浸出法在固体废物回收利用有用元素中应用很广泛，如可用盐酸浸出物料中的铭、铜、镇、锰等金属；从煤矸石中浸出结晶三氯化铝、二氧化铁等。

在生产中，应根据物料组成、化学组成及结构等因素，选用浸出剂。浸出过程一般是在常温常压下进行的，但为了使浸出过程得到强化，也常常使用高温高压浸出。

(5)焚烧

焚烧是对固体废物进行有效控制的燃烧方法。其目的是使有机物和其他可燃物质转变成C02和H2O，以减小废物体积，便于填埋。在焚烧过程中，还可以把许多病原体以及各种有毒、有害物质转化为无害物质，因此也是一种有效的除害灭菌的废物处理方法。

焚烧和燃烧不完全相同，焚烧的目的是侧重于固体废物的减量化和残灰的安全稳定化；燃烧的目的是使燃料燃烧获得热能。但是，焚烧必须以良好的燃烧为基础，否则将产生大量黑烟，同时，未燃物进入残灰，达不到减量与安全、稳定化的目的。

固体废物的焚烧尽管其目的和燃烧条件不同于燃料的燃烧，但毕竟是一种燃烧过程。不论固体废物的种类和成分如何复杂，其燃烧机理和一般固体燃料是相似的。

固体废物焚烧在焚烧炉内进行。焚烧炉种类很多，大体上有炉排式焚烧炉和流化床焚烧炉等。