資源節(jié)約與環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)都離不開國(guó)家對(duì)工業(yè)固體廢棄物進(jìn)行綜合利用這一重要舉措。文中詳細(xì)介紹了最近幾年我國(guó)工業(yè)固體廢氣物的產(chǎn)生以及處理情況，并以工業(yè)鉻渣、磷渣、鈦渣、礦渣、煤矸石、粉煤灰等作為例子對(duì)固體廢棄物的利用以及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。最后對(duì)我國(guó)固體廢棄物進(jìn)行資源利用的技術(shù)發(fā)展也進(jìn)行了分析。
改革開放之后，中國(guó)在經(jīng)濟(jì)方面取得了很大的進(jìn)步。但經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的粗放型方式卻沒有得到徹底的轉(zhuǎn)變，國(guó)家經(jīng)濟(jì)雖然得到了很大的發(fā)展，但受到的資源約束也越來越多，承受著越來越大的環(huán)境壓力。如何平衡好經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與受到的資源、環(huán)境方面的制約，是目前亟待解決的問題。
一、固體廢棄物概述
工業(yè)固體廢棄物主要指在工業(yè)的生產(chǎn)過程中所排放出來的采礦廢石、燃燒后的固體廢渣、不合格的原料尾礦以及冶煉或是化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物。
國(guó)家統(tǒng)計(jì)出來的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的固體廢棄物正呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，尤其是最近5年，固體廢氣物的年增長(zhǎng)率達(dá)到了10%。這其中，以下述5個(gè)行業(yè)所產(chǎn)生的固體廢棄物為主，分別是電力行業(yè)、熱力生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)、金屬的冶煉與加工行業(yè)、有色金屬的礦采行業(yè)以及采礦業(yè)。這5個(gè)行業(yè)所產(chǎn)生的固體廢棄物就達(dá)到了總量的80%。
固體廢棄物的堆積不僅占據(jù)了土地資源的使用權(quán)，同時(shí)還會(huì)造成大氣以及水資源的污染，對(duì)環(huán)境也構(gòu)成了很大的威脅。大多數(shù)情況下，由于急需使用堆放地點(diǎn)，所以這些固體廢棄物便被簡(jiǎn)單地處理，導(dǎo)致了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。
二、工業(yè)固體廢棄物的現(xiàn)況分析
1. 工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)量與堆放情況分析
我國(guó)的工業(yè)廢棄物產(chǎn)量在2009年的時(shí)候就已經(jīng)超過了20億噸，以此統(tǒng)計(jì)表格為依據(jù)可以預(yù)測(cè)，到“十二五”發(fā)展計(jì)劃結(jié)束的末期，我國(guó)工業(yè)廢棄物的產(chǎn)生量將有可能達(dá)到30億噸。
另外，雖然這近10年來工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)量一直呈急速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但它的利用率卻不到60%。每年堆積或者存放起來的廢棄物總量就有5億噸，而目前的總堆積量甚至已經(jīng)突破100億噸。與歐洲國(guó)家對(duì)工業(yè)固體廢棄物的利用水平相比，我國(guó)在資源利用方面仍有較大的提升空間，需要繼續(xù)加強(qiáng)資源利用水平的研究力度。
2. 工業(yè)固體廢棄物的分類
通過最近幾年的統(tǒng)計(jì)資料可以看出，我國(guó)的工業(yè)固體廢棄物大多來源于尾礦、采礦以及燃燒之后所產(chǎn)生，且廢棄物的組成比較穩(wěn)定，這與我國(guó)豐富的礦物資源有關(guān)。由于的礦物資源基本可實(shí)現(xiàn)自給自足，因此開采量較大。
3. 工業(yè)固體廢棄物的分布特征
我國(guó)工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)生地主要集中在中、西部。尤其是山西省、四川省內(nèi)蒙古以及西部經(jīng)濟(jì)不太發(fā)達(dá)的地區(qū)，固體廢棄物的產(chǎn)量都非常的高。但是受到市場(chǎng)、價(jià)格以及國(guó)家政策等多方面的影響，這些地方對(duì)產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物的利用率都非常低，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
而在我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，固體廢棄物的利用率則明顯有了提高。比如，上海、江蘇等地區(qū)已經(jīng)將固體廢棄物的利用率提高到了95%以上，各地區(qū)對(duì)工業(yè)固體廢棄物進(jìn)行綜合利用的技術(shù)水平極為不均衡。
三、工業(yè)固體廢棄物綜合利用的技術(shù)分析
1. 工業(yè)廢渣制微晶玻璃
微晶玻璃是一種多晶固體，由玻璃經(jīng)控制晶化技術(shù)制得。作為新型的微晶材料，微晶玻璃有著耐腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度、硬度與絕緣性都較高等優(yōu)點(diǎn)。由于微晶玻璃的介電損耗比較低并且化學(xué)穩(wěn)定性好，因此在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、國(guó)防等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。
將工業(yè)廢渣支撐微晶玻璃是資源綜合利用的最好體現(xiàn)，不僅避免了工業(yè)廢棄物帶來的環(huán)境污染、堆積占地，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了資源的再利用。
（1）鉻渣
鉻渣是在鉻鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生的一種固體廢渣，具有一定的毒性。皮膚或是粘膜組織接觸到六價(jià)鉻離子會(huì)被腐蝕，長(zhǎng)期接觸的話甚至?xí)䦟?dǎo)致全身中毒。通過一定的方法將鉻渣中所含的六價(jià)鉻離子轉(zhuǎn)化為三氧化二鉻，然后作為微晶玻璃的成核中心可以最大限度的降低六價(jià)鉻離子的濃度，讓鉻渣無毒化。
（2）磷渣
磷渣的主要成分是二氧化硅和氧化鈣，屬于高鈣硅渣。二氧化硅和氧化鈣都是微晶玻璃中的主要成分，可以代替部分的石灰石與硅砂用作基礎(chǔ)玻璃種的化學(xué)原料。磷渣制成微晶玻璃不僅能有效減少磷渣給環(huán)境帶來的傷害和污染，還可以降低微晶玻璃的生產(chǎn)成本。
（3） 鈦渣
高爐鈦渣所含的化學(xué)成分非常多，包括氧化鎂、氧化鈣、二氧化硅、氧化鋁等，是一個(gè)多組元的復(fù)雜體系，呈灰棕色。由于工業(yè)鈦渣的成分復(fù)雜，因此一般都是直接作為礦渣微晶玻璃的生產(chǎn)原料來使用。
其中，鈦渣中所含的氧化鈦是一種性能非常優(yōu)良的助熔劑與晶核劑，但由于它比較容易從微晶玻璃的表面析出，因此，在使用氧化鈦的時(shí)候，通常還需要加入一些其他的晶核劑。由鈦渣和其他化學(xué)成分共同組成的復(fù)合晶核有著非常好的化學(xué)穩(wěn)定性與力學(xué)性能。
同理，復(fù)合礦渣、尾礦尾砂等也都可以分別制成微晶玻璃，降低它們對(duì)環(huán)境所帶來傷害的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
2. 工業(yè)固體廢棄物應(yīng)用到干混砂漿中
干混砂漿由于性能優(yōu)良，得到了迅速的發(fā)展和利用，而其組成對(duì)干混砂漿的性能起到?jīng)Q定性作用。干混砂漿的組分主要有膠凝材料、輔助膠凝材料、骨料、化學(xué)添加劑和其他一些類似顏料、纖維之類的組分。干混砂漿的性能主要包括其保水性、施工性、強(qiáng)度、吸水性、粘結(jié)抗拉強(qiáng)度等。
目前，工業(yè)固體廢棄物中的廢橡膠粉、煤矸石、礦渣、粉煤灰、脫硫石膏等都已經(jīng)在干混砂漿中得到了一定程度的應(yīng)用。
（1）粉煤灰粉煤灰在干混砂漿中主要是作為輔助膠凝材料
輔助膠凝材料的加入可以達(dá)到改進(jìn)干混砂漿強(qiáng)度、流動(dòng)性與工作性的目的，這主要是因?yàn)榉勖夯抑泻泻芏嗟牟Ａ⒅�，它們可以有效增�?qiáng)砂漿的流動(dòng)性能。另外，玻璃微珠還可以讓干混砂漿填料顆粒中較重的顆粒懸浮起來，這樣漿體中所含的氣泡就可以快速地排出。實(shí)踐證明，將粉煤灰加入到水泥砂漿中以后可以降低砂漿的分層度和水膠比，同時(shí)提高其稠度與流動(dòng)性，有效減少砂漿在流動(dòng)過程中的損失率。
（2）礦渣
礦渣在干混砂漿中的應(yīng)用可以提高水泥砂漿的韌性、強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度，但它有一個(gè)缺點(diǎn)，就是會(huì)對(duì)干混砂漿的流動(dòng)性造成一定的影響。礦渣中所含的微粉能起到改善砂漿界面結(jié)構(gòu)與孔結(jié)構(gòu)的作用，并且降低孔隙率，因此，100mm以上有害空隙的數(shù)量就會(huì)大幅度減少。
（3）煤矸石的利用技術(shù)
煤矸石是一種伴隨煤炭而生的堅(jiān)硬巖石，種類有手選矸石、洗選矸石、巷道掘進(jìn)矸石等。原煤的生產(chǎn)中，有10%～15%產(chǎn)生的是煤矸石。因此，要想實(shí)現(xiàn)煤矸石的綜合利用，對(duì)煤矸石中碳元素、礦物的含量與組成進(jìn)行分析是必不可少的一個(gè)過程。煤矸石的來源不同，含碳量也會(huì)大不相同。煤矸石屬于沉積巖，由多種礦巖組成，與煤系在地層中共生。在對(duì)煤矸石進(jìn)行綜合利用時(shí)，三氧化二鋁的含量以及三氧化二鋁與二氧化硅的比值是需要考慮的主要參數(shù)。
對(duì)煤矸石進(jìn)行工業(yè)利用的時(shí)候，含碳量是主要的依據(jù)。含碳量較低的煤矸石，一般作為混凝土骨料、水泥的摻料等建材使用，而含碳量高的煤矸石，由于發(fā)熱量較高，因此多作為燃料使用。需要注意的是，如果煤矸石的含硫量偏高，則應(yīng)該先進(jìn)行脫硫處理;假如硫的存在形態(tài)并無危害，還可以進(jìn)行回收。我國(guó)對(duì)煤矸石進(jìn)行綜合利用的途徑主要有：發(fā)電或是作為燃料供熱;充當(dāng)路基的填充物;作為建材等。
近年來，用煤矸石來制備性能較高的混凝土、耐火材料等研究技術(shù)有了較大進(jìn)展。控制煤矸石的摻入比例生產(chǎn)出來的混凝土不僅可以提高水泥的性能，更能大大的節(jié)省生產(chǎn)成本。
將用煤矸石等廢棄物生產(chǎn)出來的產(chǎn)品與市場(chǎng)上的現(xiàn)有產(chǎn)品用同一標(biāo)準(zhǔn)來衡量，會(huì)讓煤矸石的產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)充滿難度。因此，在研發(fā)煤矸石利用技術(shù)的同時(shí)也應(yīng)該開發(fā)出針對(duì)煤矸石的工業(yè)產(chǎn)品所制定的標(biāo)準(zhǔn)，以此來推動(dòng)工業(yè)固體廢棄物資源化利用的進(jìn)程。
四、結(jié)語
綜上所述，我國(guó)工業(yè)固體廢棄物的資源化利用可以有兩個(gè)發(fā)展思路：一是繼續(xù)探索以減量為原則的利用技術(shù)來達(dá)到降低成本與提高經(jīng)濟(jì)效益的目的;二是以資源利用最大化為原則，研發(fā)針對(duì)性更強(qiáng)并具有更高價(jià)值的利用技術(shù)。在這兩種思路的共同作用下，我國(guó)一定可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)固體廢棄物的資源化利用，讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品在市場(chǎng)上得到認(rèn)可，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
另外，對(duì)于工業(yè)固體廢棄物標(biāo)準(zhǔn)體系的建立也是不可缺少的。只有以完善的體系作為標(biāo)準(zhǔn)，利用廢棄物所得到的產(chǎn)品才能擁有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
