1月9日,國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂舉行。會上,由10余家鉛、銻、銅有色冶煉企業(yè)完成的“有色冶煉含砷固廢處理與清潔利用關鍵技術”研究成果榮獲國家科技進步獎二等獎。
有色冶煉含砷固廢污染防治和安全處置一直是我國有色金屬和環(huán)保行業(yè)的一大難題。含砷固廢形態(tài)多樣、成分各異,且往往伴生有金、銀、銻、鉍、碲等有價元素。傳統(tǒng)的處理利用工藝片面追求有價金屬的回收,忽視了砷污染的防治。不僅資源利用率低,而且整個工藝過程中砷流量失控、二次污染嚴重,亟待技術創(chuàng)新。
項目在國家863計劃重點項目、國家環(huán)境保護公益行業(yè)科研項目、國家自然科學杰出青年基金、湖南省科技重大項目等支持下,立足國家重金屬污染防治重大戰(zhàn)略需求,以防治和利用銅、鉛、銻等有色冶煉中砷污染物為目標,圍繞含砷固廢高效處理、有價金屬清潔回收等關鍵技術,開發(fā)了一系列新工藝和成套裝備,在我國大型銅、鉛、銻有色冶煉企業(yè)得到廣泛推廣應用。三年來共實現(xiàn)含砷固廢約16萬噸實現(xiàn)清潔利用,砷約1.2萬噸得到安全處置,有價金屬回收,實現(xiàn)新增產值約46.76億元,利稅3.49億元。主要創(chuàng)新點為:構建了有色冶煉過程砷分布行為數學模型,研發(fā)了冶煉主工序砷污染物分布數值模擬技術,開發(fā)了冶煉有害元素(砷)污染動態(tài)評價系統(tǒng),為有色冶煉砷污染防治提供了科學依據;針對多金屬含砷固廢分離利用難題,揭示了砷與相似元素選擇性分離機理,發(fā)明了砷與有價金屬高效分離新工藝,開發(fā)了高壓富氧強化除砷裝置,含砷固廢中砷選擇性去除率達到97.42%,為含砷固廢清潔利用提供了技術支撐;針對含砷危險廢物處置難題,研發(fā)了機械化學解毒—凝膠化砷新工藝,研發(fā)了含砷固廢熱壓熔融固化新技術,發(fā)明了高砷廢液砷沉淀及穩(wěn)定化新方法,形成了滿足各類需求的高密度砷固化新技術;處置后固體砷浸出毒性指標優(yōu)于國家相關標準(GB 18598-2001),砷含量可達27%,實現(xiàn)高密度、安全的固體砷;為解決脫砷物料中有價金屬高效回收利用問題,發(fā)明了脫砷后有價物料中銻、鉍等金屬梯級回收新工藝,發(fā)明了砷堿渣深度分離及銻堿回收新工藝,使鉍的回收率由原工藝的40%提高到96%,鉍的年回收量達到全球總量的10%,銻的利用率由傳統(tǒng)工藝的不到40%提高到95%以上。目前該技術成果已列入《國家先進污染防治示范技術名錄》,并在10余家鉛、銻、銅有色冶煉企業(yè)推廣應用,對我國有色行業(yè)含砷固廢污染控制和清潔利用發(fā)揮了重要引領作用,社會經濟效益顯著,應用前景廣闊。