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山西含棉廢物處理 討論

本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作項目 審核 。

石棉廢物是按廢物在石棉的生產和使用過程中，可能的產生的廢物，比如石棉廢纖維，廢石棉絨，石棉隔熱廢料，含有石棉的建筑廢物、石棉尾礦渣等。石棉廢物在我國屬于危險廢物，需要謹慎處理。然而目前，我國石棉廢物處理處置隨意性大，綜合利用技術較少。 [1]

中文名 石棉廢物 外文名 Asbestoswaste 危    害 石棉纖維集聚于人體 定    義 屬于危險廢物 回收利用 制磚 性    質 固體廢物

目錄

1 目錄

? 1.釋義

? 2.石棉制品行業

? 3.危害

? 4.處理處置技術

? 5.對策和建議

2 釋義

3 石棉制品行業

4 危害

5 處理處置技術

? (1)石棉尾礦的綜合利用技術

? (2)從石棉廢物中提取鎂的技術

? (3)石棉摩擦材料廢棄物制吸附劑技術

? (4)等離子體焚燒技術

? (5)安全填埋技術

6 對策和建議

目錄

1.釋義

2.石棉制品行業

3.危害

4.處理處置技術

5.對策和建議

釋義

石棉在生產和使用過程中會產生危害環境的廢物 [2]  。如石棉礦開采及其石棉產品加工；石棉建材生產；含石棉設施的保養(石棉隔膜、熱絕緣體等)；車輛制動器襯片的生產與更換等生產和使用中常見危害組分或廢物名稱有石棉塵、石棉廢纖維、廢石棉絨、石棉隔熱廢料、石棉尾礦渣。

石棉制品行業

石棉制品行業主要包括原棉處理、石棉摩擦材料、石棉橡膠制品和石棉水泥制品加工，不包括石棉的開采和在礦山的粗加工。在我國，石棉制品企業的主要產品有四大類：

①石棉紡織制品，產品有石棉線、石棉繩、石棉布、棉盤根等，用作隔熱保溫材料、密封填料；②石棉摩擦材料，產品有剎車片、離合器片、合成火車閘瓦和石油鉆機剎車塊等，用于交通，農機、石油、機械、國防等工業部門；③石棉橡膠制品，產品有高壓板、小壓板和低壓板等，用作管道、機械設備的靜密封材料和內燃機汽缸墊片；④石棉保溫制品、產品有石棉粉、石棉板、石棉紙、石棉磚和石棉管，用于熱設備和管道作保溫材料和隔熱、絕緣的襯墊材料。

危害

石棉廢物的危害來自于它的纖維，在釋出后，石棉纖維可長時間浮游于空氣中。被吸入的石棉纖維可多年積聚在人身體內，并可引致肺癌、問皮瘤、胸膜或腹膜癌、石棉肺等。直徑小于3μm，長度與直徑之比大于3，纖維測量長度大于5 μm的石棉纖維對人體的危害最大。

石棉廢物的暴露途徑可分為如下類型：與石棉尾礦及石棉制品生產有關的職業性暴露；日常生活中由于建筑物拆除等造成的低劑量暴露；災后廢墟處理處置中的暴露等。

我國石棉尾礦歷年堆存量可能高達數億噸，可能對周邊環境及人體健康產生嚴重危害。目前，國內石棉礦區內從事石棉采選業的人員約12萬人，從事各類石棉制品加工的從業人員則在100萬人以卜。據衛生部門的統計研究結果表明，約有10%的石棉礦從業人員及周邊地區人員受到此類暴露影響誘發肺癌等嚴重疾病，而我國受到低劑量暴露及災后廢物中石棉影響的人員數量可能達到數百萬，而這種潛在危害可能將造成嚴暈的影響。

處理處置技術

(1)石棉尾礦的綜合利用技術

石棉尾礦中主要是蛇紋石礦物。國內外關于蛇紋石的利用研究較多，綜合起來有如下幾個方面：提取MgO及多孔SiO2，回收有用元素；生產農用綜合礦物肥料；生產建筑材料；作藥物及保健礦物；作高爐裝入料；用作鎂質陶瓷原料。

西南科技大學對石棉尾礦進行了技術研究，取得了兩項研究成果：利用尾礦生產蒸壓磚和免燒磚。

①利用尾礦生產蒸壓磚

蒸壓磚是蒸壓蛇紋石建筑材料。其制備的工藝技術為：原料預處理溫度950℃，保溫2 h，然后按照煅燒石棉尾礦、5%金屬氧化物、5%火電工業副產物的比例配合成混合料，加入10%的水攪拌均勻，裝入模具中，在30 MPa下壓制成型，再在50～60℃下帶模濕熱養護8 h，然后帶模進入蒸壓釜于0．8 MPa壓力下再進行蒸壓養護。生產過程中先升溫2 h，再恒溫恒壓8 h，最后降溫降壓2 h，養護溫度174．5℃。制得的蒸壓蛇紋石制品——蒸壓磚性能優異，容重1．6～1．9 g/cm3，吸水率15%～23%，抗凍性能好，尤其是耐高溫性能好。

②用石棉尾礦作骨料、粉煤灰作膠結料制免燒磚

其工藝原理是石棉尾礦在蒸壓過程中能發生一定的水熱反應，從而可用部分尾礦細粉代替活性粉煤灰作膠結料，使尾礦得以利用。其中的尾礦摻量40%～60%，水量18%～20%，壓力16～18 MPa，時間10～11 h。

石棉尾礦處理方法主要有綜合利用、等離子體焚燒、安全填埋三種方法。其中石棉尾礦的綜合利用技術包括：提取MgO及多孔SiO2，回收有用元素；生產農用綜合礦物肥料；生產建筑材料：作藥物及保健礦物；作高爐裝入料；用作鎂質陶瓷原料。從石棉廢物中提取鎂。石棉摩擦材料廢棄物制吸附劑。等離子體焚燒雖然是一個很有發展前途的技術，但費用昂貴。安全填埋是在石棉廢物不能綜合利用時可以選擇的安全填埋處置技術。若不符合安全填埋場的入場標準，尤其是石棉廢物是粉塵狀或者含有重金屬時，在填埋之前需要進行固化/穩定化處理?？梢?，對于石棉廢物宜以綜合利用為主，若無法利用時采用安全填埋技術進行處置。對石棉行業而言，要解決石棉尾礦及石棉制品工業廢物污染環境和對人體健康危害的問題，仍然任重而道遠。

(2)從石棉廢物中提取鎂的技術

’

Magram熔融法生產鎂的工藝中試已經完成，其特點是成本低，比傳統的鎂生產法一馬里納熔渣導電半連續硅熱還原法低20%～30%。Magram工藝是由英國EA技術有限公司、曼徹斯特大學科技學院以及比利時、法國、英國的工廠耗時3 a聯合開發的，此項目共花費180萬美元，資金由歐洲聯盟提供。

用傳統方法生產的鎂占全世界鎂生產量的20%。傳統的鎂生產法是在真空條件下，高溫硅熱還原CaO--Si02一MgO—Al203礦渣中的氧化鎂。Magram工藝減少了礦渣中的無效成分而允許在常壓下生產鎂，避免了由于漏氣而引起的鎂損失。新工藝允許原料中含有40%的石棉水泥廢物。

(3)石棉摩擦材料廢棄物制吸附劑技術

高分子材料經高溫處理可制得炭質吸附劑，無機鎂化合物可制得對染料吸附性能良好的鎂型吸附劑，三價鐵鹽對染料水亦有較好的吸附脫色作用。石棉摩擦材料廢棄物一般含30%左右的高分子材料、50%左右的石棉、少量的無機添加劑和微量的有色金屬，石棉的主要成分是鎂硅酸鹽。因此，石棉摩擦材料廢棄物可以制成炭一鎂復合型吸附劑。制備過程為：將石棉摩擦材料廢粉(塊狀的需先經粉碎)與添加劑混合后過篩、稱量，置于帶蓋的瓷坩堝中，略壓緊，盡量裝滿以減少坩堝中剩余空氣量；將坩堝置于馬沸爐中，按一定的速度升溫，到設定溫度后，保溫若干時間，再自然降溫至室溫，取出并稱量，計算燒失率。成品吸附劑為青灰色，燒失率為31%～32%。制得的吸附劑在色度50 000倍的溶液中對陽離子黃X一5GL的靜態吸附量為159．68 mg/g；在色度5 000倍的溶液中對陽離子艷藍RL的靜態吸附量為79．68 mg/g；對毛紡廠腈綸染缸廢水的處理量可達280 ml/g；對活性染料亦有較好的吸附效果。

(4)等離子體焚燒技術

在電極間加以高電壓，使得兩個電極間的氣體在電場的作用下發生電離，形成大量正負帶電粒子和中性粒子，就是等離子體。等離子體可產生很高溫度，使得固體廢物熔融。等離子體熔融技術近年來受到了廣泛關注與研究。

等離子體焚燒的一個很有發展前途的領域是石棉廢物，石棉耐常規焚燒。美國國防部正在使用等離子體電弧爐使石棉玻璃化，生成一種能被送去做廢渣埋掉或再循環利用做安全玻璃殘渣的技術。目前只有為數不多的幾個處理場被許可接收石棉廢物。在西班牙已建成了一座試驗性的等離子體工廠來處理各種有害廢物，包括變電站變壓器使用的液體、石棉和像核電站的離子交換樹脂一類低放射性廢物。整個過程在處理室中進行，通過3根石墨起弧電極施加直流電勢產生等離子弧，電極都是穿過頂蓋進入處理室的，3根直流電極按120°夾角均勻布置，其中1根電極在一極而另2根在相反的極，它們從頂蓋通過氣室進入到熔池。在3根石墨等離子弧電極的外圍，還設有3根交流石墨焦耳熱電極，從頂蓋插入熔池內。陰極發射電子，在電場作用下加速射向陽極，在熔池中陽極和陰極間產生等離子電弧，在電子碰撞中電子動能轉化為熱能，在高溫下迅速將被處理物料分解熔化。熔爐中的交流電極焦耳熱用于熔池中保持更均勻的溫度分配，并能保證進入處理室的石棉廢物在還原氣氛中有機物被分解氣化，其他成分被熔化成玻璃體硅酸鹽。氣化產物主要是合成氣(包括CO，H2，CH4和少量的HCl，HF等酸性氣體。

(5)安全填埋技術

石棉廢物在不能綜合利用時可以選擇安全填埋技術，若不符合安全填埋場的入場標準，尤其是石棉廢物是粉塵狀或者含有重金屬時，在填埋之前需要進行固化，穩定化處理。Chan等研究了剎車襯套廢塵，其中石棉是主要成分，在安全填埋前，選擇了水泥固化/穩定化技術。毒性特性進出程序(TCLP)表明波蘭特水泥的固定化技術可以滿足美國環保局的標準要求。目前我國的石棉廢物大多進入生活垃圾填埋場或者隨意傾倒進入環境中。只有個別地區利用安全填埋技術進行處置。

對策和建議

(一)建立健全石棉廢物管理機制

建議將石棉廢物進行單獨管理，頒布石棉廢物環境無害化處理處置技術導則和專項技術政策，明確危險廢物經營許可管理體系中對于石棉廢物的要求，提出石棉廢物處理處置的強制性要求。

(二)開展石棉廢物環境無害化管理研究

調研我國石棉尾礦及社會生產生活中的石棉廢物產生源，摸清石棉廢物的危害現狀；建立石棉廢物鑒別方法和標準體系，開展石棉廢物環境風險評估研究，開展石棉廢物逸散特性及人體健康危害機理等專項研究，為我國出臺石棉廢物管理政策提供技術支持。

(三)建立以安全填埋為核心的石棉廢物處理處置體系

開展石棉廢物清除、運輸、貯存及固化、填埋處理技術研發，針對不同類型的石棉廢物提出不同的要求，鼓勵危險廢物處理處置企業研發石棉廢物水泥固化及安全填埋技術并培養專業技術人員，鼓勵研發石棉尾礦綜合利用技術。

(四)強化石棉廢物環境安全意識

開展宣傳教育，強化政府部門以及石棉礦開采企、峨石棉制品生產企業以及石棉廢物處理處置企業的環境安全教育，山西含棉廢物處理提升社會對于石棉管理的意識。