國(guó)內(nèi)工業(yè)廢料回收中的化學(xué)應(yīng)用分析.doc

國(guó)內(nèi)工業(yè)廢料回收中的化學(xué)應(yīng)用分析摘要：在人們的生產(chǎn)生活中，會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的工業(yè)廢料，這些廢料如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚蜁?huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。在一些生產(chǎn)企業(yè)，人們將這些工業(yè)廢料進(jìn)行回收，再加以利用，使得工業(yè)廢料變廢為寶。通常人們是通過化學(xué)方法對(duì)工業(yè)廢料進(jìn)行處理的，這些方法既有優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況和工業(yè)廢料的種類選擇最佳的化學(xué)方法。關(guān)鍵詞：工業(yè)廢料回收；化學(xué)應(yīng)用；化學(xué)方法在工業(yè)廢料的回收中，人們常用的方法有熱裂解法、電化學(xué)沉淀法、濕法冶金等，不同的方法適用于不同種類的工業(yè)廢料，并且它們的使用也存在一定的優(yōu)缺點(diǎn)，在工業(yè)廢料的有用物質(zhì)提取中所達(dá)到的處理效果也是不同的。因此，本文將詳細(xì)分析工業(yè)廢料進(jìn)行回收的必要性，重點(diǎn)介紹應(yīng)用于工業(yè)廢料回收的幾種基本化學(xué)方法，分析它們的處理效果和優(yōu)缺點(diǎn)，使人們對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)廢料回收中的化學(xué)應(yīng)用有一個(gè)清晰的了解。1、 常見的工業(yè)廢料種類近些年，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常迅速，工業(yè)生產(chǎn)也得到了快速的發(fā)展。然而，伴隨快速的工業(yè)生產(chǎn)的是大量的工業(yè)廢料的產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年的工業(yè)廢料數(shù)量超過了46t噸，而且每年都在快速地增加；就建筑垃圾來說，每年就達(dá)到了6777萬噸；農(nóng)田秸稈廢料5億噸；城市居民生活垃圾每年1.5億噸。這些數(shù)量龐大的工業(yè)廢料，如果不能夠被人們進(jìn)行有效地利用，對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境將是一個(gè)很大的負(fù)擔(dān)。2、 工業(yè)廢料回收的必要性工業(yè)廢料之所以要加以回收，是因?yàn)閮蓚€(gè)方面的原因，一個(gè)方面是因?yàn)楣I(yè)廢料對(duì)環(huán)境和人體都會(huì)產(chǎn)生一定的危害，另一個(gè)方面的原因是指工業(yè)廢料可以被人們加以利用，變廢為寶。一些工業(yè)廢料里面含有對(duì)人體有害的重金屬，如果不對(duì)其進(jìn)行處理，那么就會(huì)危害到人們的身體。但是，雖然一些工業(yè)廢料里面含有有毒的重金屬，但是這些重金屬能夠被人們重新提煉出來，被人加以利用，從而有效地利用現(xiàn)有的資源，減輕我國(guó)資源緊張的現(xiàn)狀。而且有毒重金屬在提煉出來、被人們加以利用之后，對(duì)人體的危害性就大大地減少了。人們?cè)诨厥绽脧U料時(shí)，采用的工藝比較簡(jiǎn)單，所以不需要花費(fèi)很大的成本就可以獲得較好的生產(chǎn)效率。3、 常見的工業(yè)廢料回收方法為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢料回收的目的，人們采用了多種廢料回收方法，歸結(jié)起來，分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法比較簡(jiǎn)單，它運(yùn)用的范圍沒有化學(xué)方法那么廣，比如在油水分離、油氣分離和廢油提取中就是采用的物理方法，它一般是將工業(yè)廢料進(jìn)行過濾和攪拌，然后進(jìn)行研磨和萃取蒸餾，使之結(jié)晶，然后回收所需要的資源。比如，在寶鋼工業(yè)廢料回收中，就運(yùn)用到了用物理方法來提取廢油，它包括將工業(yè)廢料進(jìn)行沉淀、脫水和過濾等環(huán)節(jié)，取得的效果也比較好。跟物理方法不同，化學(xué)方法需要更加精細(xì)的工藝和嚴(yán)格的條件，其分工更加明確，應(yīng)用的范圍也更加廣泛。所以為了實(shí)現(xiàn)更好的工業(yè)廢料回收效果，人們通常是將化學(xué)方法和物理方法進(jìn)行結(jié)合使用。但是，最常見的工業(yè)廢料回收方法還是以化學(xué)方法為主。4、 常見的工業(yè)廢料回收化學(xué)方法及其效果分析1、 焚燒法焚燒法是指將固體的工業(yè)廢料進(jìn)行焚燒，使之在高溫下分解，達(dá)到深度氧化。在焚燒的過程中，固體的工業(yè)廢料中的大量有害廢料被分解成無害物質(zhì)，因此也就達(dá)到了廢料處理和回收的目的。并且，近些年，人們生產(chǎn)中留下的固體廢棄物含有的可燃物比重在逐年地增長(zhǎng)，所以采用焚燒法焚燒固體工業(yè)廢料是一種可行的辦法。采用焚燒法處理和回收固體的工業(yè)廢料具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如，它可以在很小的一塊地上處理大量的工業(yè)廢料，對(duì)環(huán)境的影響較小，能夠提供大量的能源。但是，焚燒法也會(huì)產(chǎn)生一定的危害，比如，在焚燒固體的工業(yè)廢料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，這些煙霧會(huì)造成對(duì)環(huán)境的“二次污染”，而且一些設(shè)備也比較容易出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象，所以這種方法在使用時(shí)應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮。2、 熱裂解法熱裂解方法是指首先挑選一些廢舊塑料，然后對(duì)其進(jìn)行熱裂解，在熱裂解作用下，廢舊塑料會(huì)生成甲烷、一氧化碳和氫氣等低分子的碳?xì)浠衔?，他們可以燃燒；除了生成低分子的碳?xì)浠衔镏?，廢舊塑料經(jīng)熱裂解還會(huì)生成甲醇、丙酮和乙酸等常溫可燃油和土砂、金屬、玻璃和純碳等混合而成的炭黑。具體的分解過程可以看圖： 通過這個(gè)圖，我們可以知道這種熱裂解可以將廢舊塑料袋變成對(duì)人們有用的資源，還可以保護(hù)環(huán)境，減少對(duì)環(huán)境的破壞，同時(shí)還可以節(jié)約寶貴的天然氣和石油資源。使用這種方法的典型是日本的三菱重工公司，它們利用熱裂解方法將廢舊的塑料變成再生油，這樣不僅可以節(jié)約資源、將塑料資源進(jìn)行全部利用，而且還不會(huì)使廢舊塑料對(duì)環(huán)境造成“二次污染”。3、 電化學(xué)沉積法電化學(xué)沉積法是指利用電荷正負(fù)極相互吸引的基本原理，將需要處理的工業(yè)廢料和另外一種物質(zhì)放在電源的兩極，然后使電源兩極通電，在氧化還原的性質(zhì)下，廢料會(huì)分解出人們需要得到的物質(zhì)，這些有用物質(zhì)會(huì)附在底板表面，再對(duì)電源進(jìn)行反向連接，然后目標(biāo)金屬就可以分解出來。使用這種方法一般包括液相沉淀和氣相沉淀兩種形式，液相沉淀是指將工業(yè)廢料溶解于液態(tài)的溶液中然后再進(jìn)行反應(yīng)的一種沉淀方式；氣相沉淀是指先將需要處理的工業(yè)廢料變成氣態(tài)的形式，然后再在反應(yīng)室通過一定的條件進(jìn)行分解的一種沉淀方式。運(yùn)用電化學(xué)沉積法，所取得的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都比較明顯。優(yōu)點(diǎn)是采用這種方法得到的回收物質(zhì)比較純凈。缺點(diǎn)是采用這種方法需要的成本比較高，消耗的能量較大，所以它一般只用來提取人們特別需要的某些物質(zhì)，但是這種方法目前在工業(yè)廢料處理中還是比較常用的。當(dāng)人們需要從廢水中提取一些有用的物質(zhì)時(shí)，就可以采用到電化學(xué)沉積法，它能夠保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源和滿足人們生活、生產(chǎn)需要。比如，人們可以在處理含鹽染料的廢水中采用這種方法來去除水溶性較強(qiáng)的有毒物質(zhì)，這樣實(shí)現(xiàn)的效果比較明顯，而且有毒物質(zhì)的去除率也比較高。在50多年前，電化學(xué)沉積法就已經(jīng)在凈化工業(yè)廢水中實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，這一方法得到了人們的多次改善。比如，人們可以采用這種方法來去除工業(yè)廢水中的苯酚等有毒物質(zhì)；在餐飲行業(yè)中，可以利用這種方法來處理餐飲廢水，其處理的效果還可以滿足國(guó)家的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，因此這種方法的效果是非常明顯的。4、 濕法冶金濕法冶金又被人們稱之為水法冶金，這是因?yàn)闈穹ㄒ苯鹦枰玫侥撤N溶劑，然后在水解、中和、還原和氧化反應(yīng)等化學(xué)作用下，分離和提取工業(yè)廢料中的金屬。采用濕法冶金，包括四個(gè)步驟：首先要將工業(yè)廢料中的有用成分變?yōu)槿芤?，這也就是我們所說的浸取；然后要將殘?jiān)徒∫哼M(jìn)行分離，并且回收殘?jiān)袏A帶的金屬離子和冶金溶劑；再采用化學(xué)沉淀方法、溶劑萃取技術(shù)和離子交換等凈化和富集浸取液；最后再從凈化液中提取化合物和金屬。為了使?jié)穹ㄒ苯鸬倪^程更加清晰，可以觀看下面這一用濕法冶金提取金屬鋅的過程示意圖： 在生產(chǎn)過程中，人們從凈化液中提取鈷、鎳、鋅、銅、銀、金等純金屬物質(zhì)，常常用到電解提取法。像釩、鉬、鎢、鋁等金屬物質(zhì)，它們?cè)谒芤褐幸话闶且院跛嵝问酱嬖?，需要先以氧化物的形式析出，再還原成金屬。 采用濕法冶金比干法和火法冶金回收的有價(jià)金屬程度要高，而且在生產(chǎn)過程中比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和連續(xù)化，利于環(huán)境的保護(hù)，因此在未來有著廣闊的發(fā)展前景。5、其他上面的這些方法只是我們平常生產(chǎn)中常見的一些工業(yè)廢料回收方法，其實(shí)在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，人們還經(jīng)常使用許多其他的一些化學(xué)方法，并且這些化學(xué)方法也在生產(chǎn)實(shí)踐中有著十分重要的作用。比如，人們可以利用酶法將餐飲中的廢油進(jìn)行催化，制成人們需要的生物柴油。在這一方法中，人們運(yùn)用的是餐廳的廢棄油作為原料，然后將固定的化脂肪酶當(dāng)做催化劑，再在酶解酯交換反應(yīng)下，將餐廳廢棄油中的有用物質(zhì)提煉出來制成生物柴油，這就是將工業(yè)廢料轉(zhuǎn)化為有用的資源的典型方法?？偨Y(jié)：工業(yè)廢料的大量產(chǎn)生和存在不僅對(duì)環(huán)境造成了極大的危害，而且對(duì)人的身體健康也會(huì)產(chǎn)生一定的不利影響，所以人們必須對(duì)工業(yè)廢料進(jìn)行積極地處理和回收，將其變廢為寶。在我國(guó)，化學(xué)方法在工業(yè)廢料的回收中有著廣泛的運(yùn)用，采用化學(xué)方法回收工業(yè)廢料，不僅具有工藝簡(jiǎn)單、易操作的優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)工業(yè)廢料中的有用物質(zhì)的提取率也比較高。但是，這些化學(xué)方法也還存在許多不足，比如成本太高，會(huì)產(chǎn)生一定的副作用等等，因此，我國(guó)還要繼續(xù)加大對(duì)工業(yè)廢料中化學(xué)方法運(yùn)用的研究，使其在將來不斷得到完善和發(fā)展。 參考文獻(xiàn)：1 商靈芝. 利用工業(yè)廢料生產(chǎn)高白日用細(xì)瓷J. 陶瓷, 2011(03). 2 莊海燕. 從工業(yè)廢料中回收重金屬J. 天津化工, 2001(03). 3 張健. 中國(guó)與國(guó)際有色金屬資源大國(guó)的合作前景J. 世界有色金屬, 2009(08). 4 沈維民. 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