山東明基：淺談工業固廢中低值元素的綜合利用
工業固廢往往含有多種有價元素，主要包括硅、鎂、鋁、鐵、鋅、銅、鈣及微量的貴金屬等。在以濕法冶金工藝對其進行精細化、高值化綜合利用時，大家常比較關注其中價值相對較高、如鎂、鋁、鋅、銅及微量貴金屬的利用，而對價值相對較低的硅、鐵、鈣元素則沒有引起應有重視。山東明基環境發展有限公司認為，忽視低值素的利用，不僅會造成有價元素的流失，由此產生的二次廢渣、廢水會對環境造成二次污染，影響固廢利用的系統經濟效益，而且還會給鎂、鋁、鋅、銅及其它貴金屬元素的分離與提取造成不利影響。
這里，首先以石棉尾礦為例進行淺要分析。
大家知道，石棉尾礦是一種積存量很大的工業廢棄物，其化學組成主要是SiO2、MgO、Fe2O3和少量的CaO、NiO。以四川雅安石棉尾礦為例，其化學組成為MgO 35.74%、NiO 0.37%、SiO2 41.81%、Fe2O3 6.22%、CaO 0.70%，從各元素含量看，尾礦的主量元素為SiO2和MgO，占總質量的77.6%，中量元素Fe2O3占6.22%，其余為微量元素。從經濟價值看，NiO最高，但含量偏低，MgO、Fe2O3為次之，品位適中，SiO2較低，但含量高。在進行綜合利用時，投資者往往較為關注其中的鎂及價值較高的鎳元素，而忽視了對硅和鐵的利用，以至造成研究及產業化過程工藝思路上的偏差。
山東明基環境發展有限公司從環境，效益和工藝相關性角度看，對尾礦中價值較低的硅、鐵元素的利用是十分必要的。如果不對其中的硅、鐵進行利用，而單純的利用其中的鎂和鎳，則會引出以下問題：
一是成本與效益問題：分離鎂和鎳需要首選對石棉尾礦進行粉碎和酸解，這個過程所發生的能源、分解劑、勞動、設備消耗約占處理總成本的25%，而這個過程鐵也被溶出，所收得的酸浸出液主要化學組成為鎂、鐵和鎳的硫酸鹽。其中的硅雖然不與酸反應，形成了酸浸殘渣,但硅酸鹽晶格中所嵌容的金屬元素被浸出后使硅呈多孔狀結構，具有較大的比表面積和較高的化學活性，使后續處理變得較為容易。就硅而言，對金屬元素的浸出相當于一個高效的化學活化過程。這個過程奠定了對鐵、硅綜合利用的基礎。如果不對鐵、硅進行利用，那么將使前期處理成本由鎂和鎳的產物承擔，最終造成鎂、鎳產品生產成本的上升。如果對鐵、硅元素進行利用，則可實現對前期處理成本的分流并顯著提高經濟效益。
二是環境問題：硅在石棉尾礦諸成份中含量最高，更是酸浸殘渣的主體組成,這種酸浸殘渣的堆存會給環境造成嚴重影響。
在碳酸鎂、氫氧化鎂的生產過程，需要首先分離出酸浸出液中的鐵、鎳及其它金屬元素以實現對酸浸出液的凈化，制備純凈的硫酸鎂溶液, 這是實現對鎂元素的綜合利用, 制得合格鎂鹽產品的前堤。在鐵的分離過程，會產生一定量的鐵沉淀物，以雅安石棉尾礦為例，每處理1000kg尾礦大約產出含Fe2O3 25%左右的鐵沉淀物250kg。如予廢棄，不僅會造成鐵資源的流失，更會由此給環境造成污染。
對石棉尾礦中的鐵, 硅進行綜合利用, 不僅產品符合市場需要, 而且可以創造十分可觀的經濟效益。
顯然，市場對工業級以上氧化鎂的需求量遠遠低于對高分散性輪胎專用白炭黑的需求, 應用與發展前景也不象高分散性輪胎專用白炭黑那樣廣闊。
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