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石棉废物处理HW36

作者:山西省危险废物处置中心 发布日期:2019-12-11 关注次数:


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石棉废物是按废物在石棉的生产和使用过程中,可能的产生的废物,比如石棉废纤维,废石棉绒,石棉隔热废料,含有石棉的建筑废物、石棉尾矿渣等。石棉废物在我国属于危险废物,需要谨慎处理。然而目前,我国石棉废物处理处置随意性大,综合利用技术较少。 [1] 
中文名 石棉废物 外文名 Asbestoswaste 危    害 石棉纤维集聚于人体 定    义 属于危险废物 回收利用 制砖 性    质 固体废物
目录
1 目录
▪ 1.释义
▪ 2.石棉制品行业
▪ 3.危害
▪ 4.处理处置技术
▪ 5.对策和建议
2 释义
3 石棉制品行业
4 危害
5 处理处置技术
▪ (1)石棉尾矿的综合利用技术
▪ (2)从石棉废物中提取镁的技术
▪ (3)石棉摩擦材料废弃物制吸附剂技术
▪ (4)等离子体焚烧技术
▪ (5)安全填埋技术
6 对策和建议
目录
1.释义
2.石棉制品行业
3.危害
4.处理处置技术
5.对策和建议
释义
石棉在生产和使用过程中会产生危害环境的废物 [2]  。如石棉矿开采及其石棉产品加工;石棉建材生产;含石棉设施的保养(石棉隔膜、热绝缘体等);车辆制动器衬片的生产与更换等生产和使用中常见危害组分或废物名称有石棉尘、石棉废纤维、废石棉绒、石棉隔热废料、石棉尾矿渣。
石棉制品行业
石棉制品行业主要包括原棉处理、石棉摩擦材料、石棉橡胶制品和石棉水泥制品加工,不包括石棉的开采和在矿山的粗加工。在我国,石棉制品企业的主要产品有四大类:
①石棉纺织制品,产品有石棉线、石棉绳、石棉布、棉盘根等,用作隔热保温材料、密封填料;②石棉摩擦材料,产品有刹车片、离合器片、合成火车闸瓦和石油钻机刹车块等,用于交通,农机、石油、机械、国防等工业部门;③石棉橡胶制品,产品有高压板、小压板和低压板等,用作管道、机械设备的静密封材料和内燃机汽缸垫片;④石棉保温制品、产品有石棉粉、石棉板、石棉纸、石棉砖和石棉管,用于热设备和管道作保温材料和隔热、绝缘的衬垫材料。
危害
石棉废物的危害来自于它的纤维,在释出后,石棉纤维可长时间浮游于空气中。被吸入的石棉纤维可多年积聚在人身体内,并可引致肺癌、问皮瘤、胸膜或腹膜癌、石棉肺等。直径小于3μm,长度与直径之比大于3,纤维测量长度大于5 μm的石棉纤维对人体的危害最大。
石棉废物的暴露途径可分为如下类型:与石棉尾矿及石棉制品生产有关的职业性暴露;日常生活中由于建筑物拆除等造成的低剂量暴露;灾后废墟处理处置中的暴露等。
我国石棉尾矿历年堆存量可能高达数亿吨,可能对周边环境及人体健康产生严重危害。目前,国内石棉矿区内从事石棉采选业的人员约12万人,从事各类石棉制品加工的从业人员则在100万人以卜。据卫生部门的统计研究结果表明,约有10%的石棉矿从业人员及周边地区人员受到此类暴露影响诱发肺癌等严重疾病,而我国受到低剂量暴露及灾后废物中石棉影响的人员数量可能达到数百万,而这种潜在危害可能将造成严晕的影响。
处理处置技术
(1)石棉尾矿的综合利用技术
石棉尾矿中主要是蛇纹石矿物。国内外关于蛇纹石的利用研究较多,综合起来有如下几个方面:提取MgO及多孔SiO2,回收有用元素;生产农用综合矿物肥料;生产建筑材料;作药物及保健矿物;作高炉装入料;用作镁质陶瓷原料。
西南科技大学对石棉尾矿进行了技术研究,取得了两项研究成果:利用尾矿生产蒸压砖和免烧砖。
①利用尾矿生产蒸压砖
蒸压砖是蒸压蛇纹石建筑材料。其制备的工艺技术为:原料预处理温度950℃,保温2 h,然后按照煅烧石棉尾矿、5%金属氧化物、5%火电工业副产物的比例配合成混合料,加入10%的水搅拌均匀,装入模具中,在30 MPa下压制成型,再在50~60℃下带模湿热养护8 h,然后带模进入蒸压釜于0.8 MPa压力下再进行蒸压养护。生产过程中先升温2 h,再恒温恒压8 h,最后降温降压2 h,养护温度174.5℃。制得的蒸压蛇纹石制品——蒸压砖性能优异,容重1.6~1.9 g/cm3,吸水率15%~23%,抗冻性能好,尤其是耐高温性能好。
②用石棉尾矿作骨料、粉煤灰作胶结料制免烧砖
其工艺原理是石棉尾矿在蒸压过程中能发生一定的水热反应,从而可用部分尾矿细粉代替活性粉煤灰作胶结料,使尾矿得以利用。其中的尾矿掺量40%~60%,水量18%~20%,压力16~18 MPa,时间10~11 h。
石棉尾矿处理方法主要有综合利用、等离子体焚烧、安全填埋三种方法。其中石棉尾矿的综合利用技术包括:提取MgO及多孔SiO2,回收有用元素;生产农用综合矿物肥料;生产建筑材料:作药物及保健矿物;作高炉装入料;用作镁质陶瓷原料。从石棉废物中提取镁。石棉摩擦材料废弃物制吸附剂。等离子体焚烧虽然是一个很有发展前途的技术,但费用昂贵。安全填埋是在石棉废物不能综合利用时可以选择的安全填埋处置技术。若不符合安全填埋场的入场标准,尤其是石棉废物是粉尘状或者含有重金属时,在填埋之前需要进行固化/稳定化处理。可见,对于石棉废物宜以综合利用为主,若无法利用时采用安全填埋技术进行处置。对石棉行业而言,要解决石棉尾矿及石棉制品工业废物污染环境和对人体健康危害的问题,仍然任重而道远。
(2)从石棉废物中提取镁的技术
Magram熔融法生产镁的工艺中试已经完成,其特点是成本低,比传统的镁生产法一马里纳熔渣导电半连续硅热还原法低20%~30%。Magram工艺是由英国EA技术有限公司、曼彻斯特大学科技学院以及比利时、法国、英国的工厂耗时3 a联合开发的,此项目共花费180万美元,资金由欧洲联盟提供。
用传统方法生产的镁占全世界镁生产量的20%。传统的镁生产法是在真空条件下,高温硅热还原CaO--Si02一MgO—Al203矿渣中的氧化镁。Magram工艺减少了矿渣中的无效成分而允许在常压下生产镁,避免了由于漏气而引起的镁损失。新工艺允许原料中含有40%的石棉水泥废物。
(3)石棉摩擦材料废弃物制吸附剂技术
高分子材料经高温处理可制得炭质吸附剂,无机镁化合物可制得对染料吸附性能良好的镁型吸附剂,三价铁盐对染料水亦有较好的吸附脱色作用。石棉摩擦材料废弃物一般含30%左右的高分子材料、50%左右的石棉、少量的无机添加剂和微量的有色金属,石棉的主要成分是镁硅酸盐。因此,石棉摩擦材料废弃物可以制成炭一镁复合型吸附剂。制备过程为:将石棉摩擦材料废粉(块状的需先经粉碎)与添加剂混合后过筛、称量,置于带盖的瓷坩埚中,略压紧,尽量装满以减少坩埚中剩余空气量;将坩埚置于马沸炉中,按一定的速度升温,到设定温度后,保温若干时间,再自然降温至室温,取出并称量,计算烧失率。成品吸附剂为青灰色,烧失率为31%~32%。制得的吸附剂在色度50 000倍的溶液中对阳离子黄X一5GL的静态吸附量为159.68 mg/g;在色度5 000倍的溶液中对阳离子艳蓝RL的静态吸附量为79.68 mg/g;对毛纺厂腈纶染缸废水的处理量可达280 ml/g;对活性染料亦有较好的吸附效果。
(4)等离子体焚烧技术
在电极间加以高电压,使得两个电极间的气体在电场的作用下发生电离,形成大量正负带电粒子和中性粒子,就是等离子体。等离子体可产生很高温度,使得固体废物熔融。等离子体熔融技术近年来受到了广泛关注与研究。
等离子体焚烧的一个很有发展前途的领域是石棉废物,石棉耐常规焚烧。美国国防部正在使用等离子体电弧炉使石棉玻璃化,生成一种能被送去做废渣埋掉或再循环利用做安全玻璃残渣的技术。目前只有为数不多的几个处理场被许可接收石棉废物。在西班牙已建成了一座试验性的等离子体工厂来处理各种有害废物,包括变电站变压器使用的液体、石棉和像核电站的离子交换树脂一类低放射性废物。整个过程在处理室中进行,通过3根石墨起弧电极施加直流电势产生等离子弧,电极都是穿过顶盖进入处理室的,3根直流电极按120°夹角均匀布置,其中1根电极在一极而另2根在相反的极,它们从顶盖通过气室进入到熔池。在3根石墨等离子弧电极的外围,还设有3根交流石墨焦耳热电极,从顶盖插入熔池内。阴极发射电子,在电场作用下加速射向阳极,在熔池中阳极和阴极间产生等离子电弧,在电子碰撞中电子动能转化为热能,在高温下迅速将被处理物料分解熔化。熔炉中的交流电极焦耳热用于熔池中保持更均匀的温度分配,并能保证进入处理室的石棉废物在还原气氛中有机物被分解气化,其他成分被熔化成玻璃体硅酸盐。气化产物主要是合成气(包括CO,H2,CH4和少量的HCl,HF等酸性气体。
(5)安全填埋技术
石棉废物在不能综合利用时可以选择安全填埋技术,若不符合安全填埋场的入场标准,尤其是石棉废物是粉尘状或者含有重金属时,在填埋之前需要进行固化,稳定化处理。Chan等研究了刹车衬套废尘,其中石棉是主要成分,在安全填埋前,选择了水泥固化/稳定化技术。毒性特性进出程序(TCLP)表明波兰特水泥的固定化技术可以满足美国环保局的标准要求。目前我国的石棉废物大多进入生活垃圾填埋场或者随意倾倒进入环境中。只有个别地区利用安全填埋技术进行处置。
对策和建议
(一)建立健全石棉废物管理机制
建议将石棉废物进行单独管理,颁布石棉废物环境无害化处理处置技术导则和专项技术政策,明确危险废物经营许可管理体系中对于石棉废物的要求,提出石棉废物处理处置的强制性要求。
(二)开展石棉废物环境无害化管理研究
调研我国石棉尾矿及社会生产生活中的石棉废物产生源,摸清石棉废物的危害现状;建立石棉废物鉴别方法和标准体系,开展石棉废物环境风险评估研究,开展石棉废物逸散特性及人体健康危害机理等专项研究,为我国出台石棉废物管理政策提供技术支持。
(三)建立以安全填埋为核心的石棉废物处理处置体系
开展石棉废物清除、运输、贮存及固化、填埋处理技术研发,针对不同类型的石棉废物提出不同的要求,鼓励危险废物处理处置企业研发石棉废物水泥固化及安全填埋技术并培养专业技术人员,鼓励研发石棉尾矿综合利用技术。
(四)强化石棉废物环境安全意识
开展宣传教育,强化政府部门以及石棉矿开采企、峨石棉制品生产企业以及石棉废物处理处置企业的环境安全教育,山西含棉废物处理提升社会对于石棉管理的意识。

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