国内工业废料回收中的化学应用分析

国内工业废料回收中的化学应用分析摘要：在人们的生产生活中，会产生一定数量的工业废料，这些废料如果不进行适当的处理，就会对生态环境造成一定的影响。在一些生产企业，人们将这些工业废料进行回收，再加以利用，使得工业废料变废为宝。通常人们是通过化学方法对工业废料进行处理的，这些方法既有优点，也有缺点，生产企业应该根据实际情况和工业废料的种类选择最佳的化学方法。关键词：工业废料回收；化学应用；化学方法在工业废料的回收中，人们常用的方法有热裂解法、电化学沉淀法、湿法冶金等，不同的方法适用于不同种类的工业废料，并且它们的使用也存在一定的优缺点，在工业废料的有用物质提取中所达到的处理效果也是不同的。因此，本文将详细分析工业废料进行回收的必要性，重点介绍应用于工业废料回收的几种基本化学方法，分析它们的处理效果和优缺点，使人们对国内工业废料回收中的化学应用有一个清晰的了解。一、常见的工业废料种类近些年，我国的经济发展非常迅速，工业生产也得到了快速的发展。然而，伴随快速的工业生产的是大量的工业废料的产生。据统计，我国每年的工业废料数量超过了46t吨，而且每年都在快速地增加；就建筑垃圾来说，每年就达到了6777万吨；农田秸秆废料5亿吨；城市居民生活垃圾每年1.5亿吨。这些数量庞大的工业废料，如果不能够被人们进行有效地利用，对我国的生态环境将是一个很大的负担。二、工业废料回收的必要性工业废料之所以要加以回收，是因为两个方面的原因，一个方面是因为工业废料对环境和人体都会产生一定的危害，另一个方面的原因是指工业废料可以被人们加以利用，变废为宝。一些工业废料里面含有对人体有害的重金属，如果不对其进行处理，那么就会危害到人们的身体。但是，虽然一些工业废料里面含有有毒的重金属，但是这些重金属能够被人们重新提炼出来，被人加以利用，从而有效地利用现有的资源，减轻我国资源紧张的现状。而且有毒重金属在提炼出来、被人们加以利用之后，对人体的危害性就大大地减少了。人们在回收利用废料时，采用的工艺比较简单，所以不需要花费很大的成本就可以获得较好的生产效率。三、常见的工业废料回收方法为了实现工业废料回收的目的，人们采用了多种废料回收方法，归结起来，分为物理方法和化学方法。物理方法比较简单，它运用的范围没有化学方法那么广，比如在油水分离、油气分离和废油提取中就是采用的物理方法，它一般是将工业废料进行过滤和搅拌，然后进行研磨和萃取蒸馏，使之结晶，然后回收所需要的资源。比如，在宝钢工业废料回收中，就运用到了用物理方法来提取废油，它包括将工业废料进行沉淀、脱水和过滤等环节，取得的效果也比较好。跟物理方法不同，化学方法需要更加精细的工艺和严格的条件，其分工更加明确，应用的范围也更加广泛。所以为了实现更好的工业废料回收效果，人们通常是将化学方法和物理方法进行结合使用。但是，最常见的工业废料回收方法还是以化学方法为主。四、常见的工业废料回收化学方法及其效果分析1、焚烧法焚烧法是指将固体的工业废料进行焚烧，使之在高温下分解，达到深度氧化。在焚烧的过程中，固体的工业废料中的大量有害废料被分解成无害物质，因此也就达到了废料处理和回收的目的。并且，近些年，人们生产中留下的固体废弃物含有的可燃物比重在逐年地增长，所以采用焚烧法焚烧固体工业废料是一种可行的办法。采用焚烧法处理和回收固体的工业废料具有许多优点，比如，它可以在很小的一块地上处理大量的工业废料，对环境的影响较小，能够提供大量的能源。但是，焚烧法也会产生一定的危害，比如，在焚烧固体的工业废料时，会产生大量的烟雾，这些烟雾会造成对环境的“二次污染”，而且一些设备也比较容易出现锈蚀的现象，所以这种方法在使用时应该谨慎考虑。2、热裂解法热裂解方法是指首先挑选一些废旧塑料，然后对其进行热裂解，在热裂解作用下，废旧塑料会生成甲烷、一氧化碳和氢气等低分子的碳氢化合物，他们可以燃烧；除了生成低分子的碳氢化合物之外，废旧塑料经热裂解还会生成甲醇、丙酮和乙酸等常温可燃油和土砂、金属、玻璃和纯碳等混合而成的炭黑。具体的分解过程可以看图：通过这个图，我们可以知道这种热裂解可以将废旧塑料袋变成对人们有用的资源，还可以保护环境，减少对环境的破坏，同时还可以节约宝贵的天然气和石油资源。使用这种方法的典型是日本的三菱重工公司，它们利用热裂解方法将废旧的塑料变成再生油，这样不仅可以节约资源、将塑料资源进行全部利用，而且还不会使废旧塑料对环境造成“二次污染”。3、电化学沉积法电化学沉积法是指利用电荷正负极相互吸引的基本原理，将需要处理的工业废料和另外一种物质放在电源的两极，然后使电源两极通电，在氧化还原的性质下，废料会分解出人们需要得到的物质，这些有用物质会附在底板表面，再对电源进行反向连接，然后目标金属就可以分解出来。使用这种方法一般包括液相沉淀和气相沉淀两种形式，液相沉淀是指将工业废料溶解于液态的溶液中然后再进行反应的一种沉淀方式；气相沉淀是指先将需要处理的工业废料变成气态的形式，然后再在反应室通过一定的条件进行分解的一种沉淀方式。运用电化学沉积法，所取得的优点和缺点都比较明显。优点是采用这种方法得到的回收物质比较纯净。缺点是采用这种方法需要的成本比较高，消耗的能量较大，所以它一般只用来提取人们特别需要的某些物质，但是这种方法目前在工业废料处理中还是比较常用的。当人们需要从废水中提取一些有用的物质时，就可以采用到电化学沉积法，它能够保护环境、节约资源和满足人们生活、生产需要。比如，人们可以在处理含盐染料的废水中采用这种方法来去除水溶性较强的有毒物质，这样实现的效果比较明显，而且有毒物质的去除率也比较高。在50多年前，电化学沉积法就已经在净化工业废水中实现了工业化，随着时代的发展和进步，这一方法得到了人们的多次改善。比如，人们可以采用这种方法来去除工业废水中的苯酚等有毒物质；在餐饮行业中，可以利用这种方法来处理餐饮废水，其处理的效果还可以满足国家的三级排放标准，因此这种方法的效果是非常明显的。4、湿法冶金湿法冶金又被人们称之为水法冶金，这是因为湿法冶金需要利用到某种溶剂，然后在水解、中和、还原和氧化反应等化学作用下，分离和提取工业废料中的金属。采用湿法冶金，包括四个步骤：首先要将工业废料中的有用成分变为溶液，这也就是我们所说的浸取；然后要将残渣和浸取液进行分离，并且回收残渣中夹带的金属离子和冶金溶剂；再采用化学沉淀方法、溶剂萃取技术和离子交换等净化和富集浸取液；最后再从净化液中提取化合物和金属。为了使湿法冶金的过程更加清晰，可以观看下面这一用湿法冶金提取金属锌的过程示意图：在生产过程中，人们从净化液中提取钴、镍、锌、铜、银、金等纯金属物质，常常用到电解提取法。像钒、钼、钨、铝等金属物质，它们在水溶液中一般是以含氧酸形式存在，需要先以氧化物的形式析出，再还原成金属。采用湿法冶金比干法和火法冶金回收的有价金属程度要高，而且在生产过程中比较容易实现自动化和连续化，利于环境的保护，因此在未来有着广阔的发展前景。5、其他上面的这些方法只是我们平常生产中常见的一些工业废料回收方法，其实在实际的生产生活中，人们还经常使用许多其他的一些化学方法，并且这些化学方法也在生产实践中有着十分重要的作用。比如，人们可以利用酶法将餐饮中的废油进行催化，制成人们需要的生物柴油。在这一方法中，人们运用的是餐厅的废弃油作为原料，然后将固定的化脂肪酶当做催化剂，再在酶解酯交换反应下，将餐厅废弃油中的有用物质提炼出来制成生物柴油，这就是将工业废料转化为有用的资源的典型方法。总结：工业废料的大量产生和存在不仅对环境造成了极大的危害，而且对人的身体健康也会产生一定的不利影响，所以人们必须对工业废料进行积极地处理和回收，将其变废为宝。在我国，化学方法在工业废料的回收中有着广泛的运用，采用化学方法回收工业废料，不仅具有工艺简单、易操作的优点，而且对工业废料中的有用物质的提取率也比较高。但是，这些化学方法也还存在许多不足，比如成本太高，会产生一定的副作用等等，因此，我国还要继续加大对工业废料中化学方法运用的研究，使其在将来不断得到完善和发展。参考文献：[1]商灵芝.利用工业废料生产高白日用细瓷[J].陶瓷,2011(03).[2]庄海燕.从工业废料中回收重金属[J].天津化工,2001(03).[3]张健.中国与国际有色金属资源大国的合作前景[J].世界有色金属,2009(08).[4]沈维民.工业废料中重金属的回收[J].金属世界,2009(02).[5]王莹,易玉峰,丁福臣,汪树军.废聚乙烯塑料制氧化聚乙烯蜡的研究[J].北京石油化工学院学报,2009(02).[6]蒋鹤麟.贵金属废料回收技术的发展与实践[J].世界有色金属,2011(02).[7]朱天乐,唐萍,马保国,樊星.水泥回转窑处理固体废弃物的环境效应分析[J].环境科学与技术,2007(04).