中國粉體網(wǎng)訊 固體廢棄物（簡稱固廢、廢渣）按其組成可分為有機(jī)廢棄物和無機(jī)廢棄物，中國的無機(jī)廢渣按照其化學(xué)組成和加工特點(diǎn)，可分為硅鈣型、硅鋁型、石膏型、鈣鎂型和復(fù)合型等幾大類。對廢渣進(jìn)行綜合處理，使之實(shí)現(xiàn)無害化、減量化、資源化，是廣大科技工作者的目標(biāo)。
1、工業(yè)固廢制備碳酸鈣
常見的鈣鎂型廢渣及其分類一般來說，鈣鎂型廢渣是指廢渣中鈣化合物或鎂化合物含量居各組分之首，或者鈣化合物和鎂化合物含量之和占廢渣（干基）總量的50%以上的工業(yè)廢渣。常見的鈣鎂型廢渣有電石渣、堿渣、磷尾礦、石灰乳皂化廢渣等。
與天然礦物相比，工業(yè)固廢雜質(zhì)含量相對較高，為了制備高純度的微細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品，通常采用間接礦化的方式先利用浸取劑將固廢中鈣組分有效分離和提純，通過均相或者非均相反應(yīng)的方式合成滿足要求的微細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品。
高鈣基工業(yè)固體廢物的化學(xué)組分分析
2、不同類型工業(yè)廢渣分離技術(shù)
（1）Ca(OH)2型廢渣兩步分離原理
以電石渣為例，由于電石生產(chǎn)中對原料生石灰中鎂的含量有嚴(yán)格限制規(guī)定[w（MgO）≤1.6%]，因此，電石渣中Ca(OH)2含量很高，而鎂含量通常很低，可視為典型的Ca(OH)2型廢渣。由于Ca(OH)2化學(xué)性質(zhì)活潑，顯強(qiáng)堿性，只需進(jìn)行銨鹽浸取反應(yīng)、CO2碳化反應(yīng)、過濾分離等步驟就可將絕大部分Ca(OH)2從廢渣中分離出來，剩余的殘?jiān)俳?jīng)過簡單的CO2碳化反應(yīng)即可實(shí)現(xiàn)中和，最終將得到輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品和不溶性的中性殘?jiān)?/span>
（2）CaCO3型廢渣三步法分離原理
CaCO3性質(zhì)相對不活潑，通常只有兩種辦法將CaCO3從廢渣中分離出來，一種是用鹽酸等強(qiáng)酸與之反應(yīng)，生成CaCl2等可溶性鹽的形式與其他不溶性雜質(zhì)分離開來；另一種方法采用高溫煅燒方式，使CaCO3分解為CaO和CO2，從而實(shí)現(xiàn)與其他組分分離。
（3）高鎂CaCO3型廢渣五步法分離原理
如果在CaCO3型廢渣中含有大量鎂化合物，如MgCO3和Mg(OH)2，由于鎂化合物價格高，回收價值大，很有必要將鎂元素加以分離回收。需要采用煅燒分解、消化浸取、碳化反應(yīng)Ⅰ、碳化反應(yīng)Ⅱ、氨化反應(yīng)等五步法反應(yīng)，再輔之多次過濾、分離、干燥等單元操作才能實(shí)現(xiàn)分離，并得到PCC、Mg(OH)2（或MgCO3）兩種新型粉體產(chǎn)品以及不溶性中性殘?jiān)?/span>
（4）高鎂Ca(OH)2型廢渣四步法分離原理
高鎂Ca(OH)2型廢渣中含有大量Ca(OH)2，同時也含有大量Mg(OH)2，如環(huán)氧氯丙烷皂化廢渣、高鎂堿渣等。需要采用消化浸取、兩步碳化反應(yīng)、氨化反應(yīng)等四步反應(yīng)法實(shí)現(xiàn)分離，同時得到PCC和Mg(OH)2（或MgCO3）兩個產(chǎn)品及少量不溶性中性殘?jiān)�。其反�?yīng)原理與高鎂CaCO3型廢渣反應(yīng)原理的后四步基本相同，只是在消化浸取反應(yīng)中沒有氧化鎂的消化反應(yīng)。
（5）高鎂CaCO3型廢渣
磷尾礦粉經(jīng)煅燒反應(yīng)、消化浸取反應(yīng)、浸取液碳化反應(yīng)Ⅰ、浸渣碳化反應(yīng)Ⅱ、碳化反應(yīng)Ⅱ的濾液氨化反應(yīng)等5步反應(yīng)，經(jīng)過多次過濾分離、干燥磨粉等物理單元操作之后，可分別得到食品級PCC、Mg(OH)2和磷精礦等3個產(chǎn)品。磷尾礦中大量的CaCO3和MgCO3分離出來后，分別成為了食品級碳酸鈣、Mg(OH)2產(chǎn)品，殘?jiān)荘2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到30%以上的磷精礦，整個分離過程得到了3個附加值較高的產(chǎn)品，使磷尾礦得到了充分綜合利用。
對鈣鎂型廢渣進(jìn)行充分綜合利用對節(jié)省碳酸鈣和白云石礦山的開采非常有意義，這是兼具環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，值得關(guān)注、重視與推廣。2024年4月10日~11日，第三屆全國碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會將在江西·吉安舉行，屆時湖南化工職業(yè)技術(shù)大學(xué)顏鑫教授將在大會上作《鈣鎂廢渣生產(chǎn)綠色納米碳酸鈣新技術(shù)》主題報告，分享以電石渣、堿渣等鈣鎂型廢渣為原料生產(chǎn)綠色輕質(zhì)（納米）碳酸鈣的新工藝，為大家講解不同技術(shù)路線，為擁有不同固廢資源的企業(yè)提供有針對性的降本增效方案。
專家介紹
顏鑫，男，湖南省婁底市人，中共黨員，工學(xué)碩士，2008年晉升教授、2012年晉升三級教授�，F(xiàn)為國際粉體檢測與控制聯(lián)合會專家、中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會碳酸鈣行業(yè)專家、《無機(jī)鹽工業(yè)》編委、出版《輕質(zhì)系列碳酸鈣關(guān)鍵技術(shù)》等專著5部，發(fā)表論文90余篇。
對電石渣、堿渣等鈣鎂型廢渣為原料生產(chǎn)綠色輕質(zhì)（納米）碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)性研究，取得了獨(dú)具特色的成果。現(xiàn)為廣東、湖南、江蘇、河北、四川、江西、廣西等七省科技廳專家?guī)斐蓡T，廣東省科技特派員，江西華明納米等多家公司技術(shù)顧問。
參考文獻(xiàn)：
顏鑫，等：含鈣鎂廢渣綜合利用的現(xiàn)狀及展望，湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院
李文秀，等：二氧化碳礦化高鈣基固廢制備微細(xì)碳酸鈣研究進(jìn)展，浙江大學(xué)
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知刪除!
