可持续工业固体废物处理与资源化技术

本书以工业固体废物的处理与资源化为主线，内容全面，实用性强。

本书以可持续的工业固体废物的处理与资源化为主线,涉及工业固体废物的常用处理技术、工业生产全过程(原材料—生产过程—产品)中的资源化利用技术、资源化新技术及新工艺设备及发展趋势、案例分析及分析监测方法的发展等内容。从末端处置到过程治理，从处理方法到管理模式，全面描述工业固体废物的处理和资源化的各种方法、原理、工艺、管理、法律和法规，力求全面完整地描述国内外工业固体废物处理与资源化新技术、新方法、新理论。
本书可供从事工业固体废物处理的工程技术人员、有关管理人员等阅读，也可作为高等学校相关专业师生的教材。

赵由才，同济大学环境科学与工程学院，教授。
1989年12月起在复旦大学化学系作博士后研究
1991年10月到同济大学工作至今（1991年副教授、1996年教授和国家重点实验室副主任、1999年博导、2007年二级教授）
1993－1999年期间，先后在瑞士Paul Scherrer研究院（瑞士国家实验室）、新加坡国立大学、美国杜兰大学和希腊阿里斯多德大学作近4年的访问学者和访问教授。
在生活垃圾填埋场稳定化、填埋场中矿化垃圾利用原理与技术、生活垃圾填埋场温室气体减排与控制、生活垃圾渗滤液处理、污泥卫生填埋与焚烧和贫杂氧化锌矿物及尘泥资源利用方面作了创新性研究工作。

第1章结论
第1节工业固体废物的产生状况1
一、工业废物的定义1
二、工业废物的产生现状2
第二节工业固体废物的来源与组成特征4
一、工业固体废物的来源4
二、工业固体废物的组成特征6
第三节工业固体废物的环境污染15
一、污染环境的途径15
二、土壤污染16
三、水体污染17
四、大气污染19
五、对动植物和人体的危害20
六、工业固体废物的其他危害21
第四节工业固体废物的处理与资源化22
一、工业固体废物的处理22
二、工业固体废物的资源化价值25
三、工业固体废物的资源化途径26
第五节工业固体废物的管理及管理体系28
一、工业废物的分类管理28
二、工业危险废物的全过程管理29
三、工业危险废物的静脉产业实施途径29
第六节工业固体废物的生命周期评价31
第七节工业固体废物的危害风险评价34
一、固体废物在环境中的迁移、富集和危害指标34
二、危害风险评价35
三、累积影响评价37
第二章工业固体废物的常用处理技术
第1节固体废物的预处理39
一、固体废物破碎39
二、工业固废破碎方法41
三、固体废物的分选及机械43
四、其他分选方法57
第二节工业固体废物的焚烧技术58
一、焚烧过程机理59
二、焚烧产物60
三、废物焚烧的控制参数63
四、焚烧工艺系统64
五、焚烧技术与设备65
六、焚烧技术应用现状及发展前景69
七、焚烧技术的指标71
第三节工业固体废物的热解技术73
一、热解概念与原理73
二、热解的主要影响因素74
三、热解技术类型75
四、热解技术的发展过程77
五、热解技术与设备79
六、典型工业固废的热解工艺86
第四节工业固体废物的厌氧消化技术89
一、厌氧消化原理90
二、厌氧消化影响因素92
三、厌氧消化装置93
四、厌氧消化工艺与操作97
五、沼气与沼渣的综合利用98
第五节工业固体废物的综合利用技术102
一、概况102
二、工业固体废物资源化利用的发展方向102
三、工业固体废物综合利用的主要措施103
四、几种工业固体废物的综合利用技术104
第三章资(能)源行业固体废物的资源化处理技术
第1节工业固体废物的液膜分离技术105
一、液膜分离技术的特点105
二、液膜分离的分离机理107
三、液膜材料的选择108
四、液膜分离技术在金属回收中的应用108
五、液膜分离技术在工业废水及资源回收方面的应用111
第二节工业固体废物的贫化处理技术114
一、电炉贫化114
二、浮选贫化118
三、烟化贫化120
四、回转窑贫化122
第三节工业固体废物的生物浸出回收技术122
一、生物冶金浸出机理123
二、浸出微生物的种类125
三、浸矿反应动力学126
四、生物冶金的浸出技术130
五、浸出工艺案例132
第四节工业固体废物的溶剂萃取处理技术136
一、影响萃取平衡的因素136
二、萃取剂、稀释剂、改质剂138
三、萃取方式和过程计算140
四、萃取设备与过程控制142
五、从含铟物料中提取铟143
第五节工业固体废物的火法富集处理技术146
一、炼铅废渣火法富集技术146
二、含铜废渣强氧化熔炼技术149
三、含砷金矿两段焙烧工艺技术158
四、高炉瓦斯泥火法回收技术161
五、废弃电子线路板火法富集贵金属162
第六节工业固体废物的浮选回收技术163
一、浮选工艺原理164
二、浮选设备164
三、浮选药剂166
四、浮选药剂的安全应用169
五、浮选回收案例170
第七节工业固体废物的电解处理技术172
一、电炉熔炼172
二、熔盐电解175
三、水溶液电解179
四、隔膜电解181
第八节工业固体废物的浸出处理技术183
一、湿法炼锌过程中的浸出工艺183
二、湿法炼铅过程中的浸出工艺189
三、湿法炼铜过程中的浸出工艺190
四、大洋多金属结核的浸出工艺192
第九节工业固体废物的电积处理技术194
一、电积铜的电极过程194
二、铜粉电沉积过程机理195
三、难选氧化铜矿堆浸萃取电积提铜201
四、电积提锌新技术204
第十节工业固体废物的离子交换处理技术208
一、离子交换工艺208
二、矿浆吸附211
三、离子交换在工业水处理中的应用215
第十一节工业固体废物的湿法冶金技术218
一、锌粉冶炼厂生产流程及设备221
二、锌粉冶炼厂回收锌粉工艺设计223
三、锌粉冶炼厂的生产流程231
四、锌粉冶炼厂的运行效果234
第四章工业生产过程固体废物的无害化与再生利用
第1节粉煤灰的再生利用技术236
一、粉煤灰的化学成分和矿物组成236
二、粉煤灰的物理化学特性237
三、粉煤灰的综合利用237
第二节铬渣的无害化处理248
一、铬渣的来源及生产过程248
二、铬渣解毒技术和资源化利用概况253
第三节碱渣的综合利用256
一、碱渣的来源、组成和性质257
二、碱渣的危害258
三、碱渣的处理利用259
第四节磷石膏的处理与回收利用264
一、磷石膏的来源以及对环境的影响264
二、磷石膏的综合利用266
第五节电石渣的综合利用技术268
一、概述268
二、电石渣的回用技术269
第六节废催化剂的再生与回用274
一、废催化剂的常规回收方法及机理274
二、含贵金属废催化剂的回收利用284
第七节有机废渣的无害化处理技术284
一、有机废渣概述284
二、有机废渣的利用285
第八节冶炼过程中有价金属的综合回收技术291
一、有价金属的概述291
二、有价金属综合回收技术291
三、铜的综合回收技术294
四、锌冶炼过程中有价金属的回收295
五、其他有价金属回收技术297
第九节有色金属的再生利用技术298
一、概述298
二、有色金属的分类299
三、有色金属废渣的危害300
四、有色金属再生技术301
第十节冶炼废渣的无害化处理技术306
一、冶炼废渣的概述306
二、冶炼废渣的危害306
三、冶炼废渣处理方法307
四、铜渣的无害化处理技术309
五、铅锌渣的无害化处理技术311
六、锌渣的无害化处理技术312
七、钢渣的无害化处理技术312
八、其他废渣的无害化处理技术313
第十一节煤矸石与尾矿的回收利用技术314
一、煤矸石的化学成分与矿物组成314
二、煤矸石的危害与利用现状315
三、尾矿的回收利用技术316
四、尾矿的概述323
五、尾矿的危害与利用现状323
六、尾矿的回收利用技术324
第十二节硫铁矿渣的无害化处理技术325
一、硫铁矿渣概述325
二、硫铁矿渣的来源、组成、分类及排放量325
三、硫铁矿渣的危害327
四、硫铁矿渣的无害化处理技术327
第十三节废酸碱液的无害化处理技术332
一、废酸液无害化处理技术332
二、废碱液无害化处理技术335
三、综合利用废酸碱液无害化处理技术339
第十四节工业污泥的无害化处理技术(油泥、盐泥)339
一、工业污泥处理与利用概况340
二、工业污泥的无害化处理340
三、含油污泥的无害化处理340
四、盐泥无害化处理技术344
第五章工业产品固体废物的回收与再生利用
第1节废矿物油回收与利用347
一、废矿物油348
二、废油再生技术349
三、废矿物油的管理352
第二节包装废弃物回收与利用353
一、包装废弃物回收的必要性354
二、塑料包装废弃物的回收处理355
三、纸类包装废弃物359
四、其他包装废弃物362
五、包装废弃物的管理362
第三节电子废弃物回收与利用365
一、电子废弃物的种类、来源及危害365
二、电子废弃物回收与利用现状368
三、机械处理技术373
四、电子废弃物处理经济分析378
第四节废旧机电产品回收与利用380
一、我国废旧机电产品回收利用现状380
二、废旧机电产品回收利用价值381
三、废旧机电产品管理383
四、我国废旧机电回收存在的问题383
五、废旧机电回收政策及思路384
六、废旧机电资源化利用产业发展战略385
七、工程师在废旧产品资源化中的责任386
第五节废旧轮胎回收与利用387
一、概述387
二、废旧轮胎回收再利用现状387
第六节废旧塑料再生与利用392
一、塑料的生产、消费和使用393
二、回收处理废塑料的迫切性和意义397
三、废塑料回收、利用及处理技术398
四、可降解塑料414
五、废塑料回收利用技术应用分析419
第七节废旧汽车回收与利用420
一、国内外现状420
二、汽车生命周期与循环经济424
三、黑色金属的回收427
四、有色金属中铝的回收433
五、汽车回收行业的环保问题437
六、废旧汽车回收及处理的目标和展望439
第八节废电池回收与利用441
一、概述441
二、电池的种类与特性442
三、废电池的管理445
四、废电池的综合利用技术451
五、铅酸蓄电池的回收利用技术462
第九节废旧纸张再生与利用466
一、废旧纸张回收存在的问题466
二、废旧纸张再生处理技术概述467
三、废纸再生处理工序与设备469
第十节医疗废物的无害化处理473
一、医疗废物的定义、种类及发生量474
二、医疗废物的收集与处理475
三、医疗废物的管理484
四、医疗废物的处置管理模式构想488
第十一节建筑垃圾的资源化利用技术489
一、建筑垃圾的产量及危害489
二、建筑垃圾的管理491
三、建筑垃圾处理再利用的方式494
四、建筑垃圾循环模式的建立494
第六章工业固废处理及资源化新工艺设备
第1节工业固体废物收运设备介绍496
一、工业固体废物的运输方式496
二、工业固体废物的收集、运输机械499
三、危险废物的收集、运输500
第二节工业固体废物贮存系统的应用502
一、工业固体废物的常用贮存方法502
二、一般工业固体废物的贮存503
三、危险废物的贮存504
第三节一般工业固体废物处理新工艺及设备506
一、粉煤灰制砖506
二、粉煤灰制陶粒512
三、脱硫石膏的综合利用515
第四节冶金工业固体废物处理利用工艺与设备516
一、黑色冶金工业固体废物516
二、铜冶炼工业固体废物521
三、铅的冶炼工业固体废物525
四、铝工业固体废物528
第五节矿业工业固体废物处理利用工艺与设备530
一、煤矸石的综合利用530
二、矿山废石与尾矿的处理与资源化533
三、蛇纹石尾矿固体废弃物资源化的途径535
第六节石化工业固体废物处理利用工艺与设备537
一、石化工业污泥干化焚烧538
二、废催化剂的回收利用540
三、废酸的回收利用545
四、废碱的回收利用547
五、精蒸馏残渣的回收利用550
第七节医药及医疗工业固体废物处理利用工艺与设备552
一、医疗废物的处理处置技术552
二、药渣的回收利用554
第八节电子固体废物处理设备与应用555
一、电子废弃物概况555
二、电子废弃物资源化558
第九节危险性工业固体废物处理设备与应用566
一、危险废物的定义566
二、危险废物的鉴别567
三、危险废物焚烧处理工艺568
四、等离子体技术在危险废物处理中的运用575
五、危险废物稳定化/固化综合处理技术的应用578
第十节应急性工业固体废物处理设备与应用581
一、农药对土壤污染事故的应急处理处置581
二、氰化物突发性污染事故应急处理581
三、突发性污染事故预警系统的3S技术系统582
四、污染事故土壤的应急监测583
第七章工业清洁生产与循环利用案例分析
第1节一般工业废物资源化案例585
一、尾矿库的综合利用585
二、污泥处理与资源化588
第二节有害工业废物无害化案例594
一、硫酸锌溶液的净化新技术594
二、危险废物及医疗废物处置案例599
第三节工业生产清洁生产案例609
一、铅锌硫化矿浮选的清洁生产案例609
二、铝冶金减废新清洁生产技术案例612
三、株冶和韶冶锌冶炼过程的生命周期评价和清洁生产措施617
四、铅锌硫化矿浮选的清洁生产619
第四节工业废物再生资源循环利用案例623
一、从铜镉渣中回收镉623
二、从黄酸钴中回收钴625
三、从氧化锌酸浸液中萃取提铟626
四、从萃铟余液中回收锗627
五、从萃锗余液中回收镓628
六、从硬锌和锌渣中回收锗628
七、电炉电解法处理锌窑渣628
八、锡的回收633
九、铜、镍、钴硫化物加压浸出及铂族金属回收643
十、难处理金矿的加压氧化645
第五节工业废物资源化利用案例647
一、回收废电脑中贵金属的湿法冶金工艺647
二、回收废电池中金属的湿法冶金工艺651
三、玻璃钢废弃物回收生产SMC模塑料657
四、石棉尾矿制白炭黑657
第六节可持续的工业废物处理案例659
一、废塑料的回收与利用659
二、废旧橡胶的资源化利用665
三、造纸工业废弃物的资源化利用668
四、有色冶金工业废渣的综合利用671
参考文献

工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物。其产生源涵盖了几乎所有的工业生产过程及工业资源的应用过程。
随着工业生产的快速发展，工业固体废物种类与数量日益增加。其中矿业、冶金等行业的固体废物（如尾矿、有色金属渣、粉煤灰、盐泥等）排放量大，化工、电子等行业的固体废物（如油泥、酸碱液、电子废物等）排放种类广泛，上述特点给后续的处理带来了很多的困难。因此目前国内外大部分工业固体废物多以消极处理（堆存、焚烧、填埋等）为主，部分有害的工业废物尚未得到妥善有效的处理，带来了极大的环境污染风险。
从物质流角度来看，工业固体废物产生后未能再进入到流通过程，即失去了使用价值。然而随着固体废物处理技术的发展，工业废物经过适当的工艺处理或者通过产业共生体的彼此交换，可以成为工业原料或能源，再次进入物质循环链中，延长其使用的生命周期，达到资源化利用的目的。一些工业废物已制成多种产品，如制成水泥、混凝土骨料、砖瓦、纤维、路基等建筑材料；提取铁、铝、铜、铅、锌等金属和钒、铀、锗、钼、钪、钛等稀有金属；制造肥料、土壤改良剂等。此外，还可用于处理废水、矿山灭火，以及用作化工产品等。
一些工业固体废物，可追溯到秦朝或更早的年代。青铜器时代炼铜，就已经产生了大量含铜等重金属废物；明朝、清朝、民国时期，也有许多冶炼厂产生的尾矿、冶炼渣等随意堆放；新中国成立六十多年来，工业迅速发展，堆放的一般工业固体废物和危险废物，其数量远远超过同期的城市生活垃圾。国内外对工业固体废物的治理、利用程度仍然严重偏低，新产生的工业固体废物都无法及时消纳和无害化处理，对历年堆存的废物，就更难治理了。
本书的编写以可持续的工业固体废物的处理与资源化为主线，涉及工业固体废物常用的处理技术、工业生产全过程（原材料—生产过程—产品）中的资源化利用技术、资源化新技术及新工艺设备及发展趋势、案例分析及分析监测方法的发展等内容。从末端处置到过程治理，从处理方法到管理模式，全面描述工业固体废物的处理和资源化的各种方法、原理、工艺、管理、法律和法规，力求全面完整地描述国内外工业固体废物处理与资源化新技术、新方法、新理论。
本书适合于从事工业固体废物处理的工程技术人员、有关管理人员等阅读和参考，也可以作为相关大学和大、中专院校师生的教材。
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本书编写过程中，参考了相关著作文献，其出处已经在参考文献中列出。由于作者时间和水平有限，书中若有遗漏和不妥之处，在此表示歉意，敬请有关专家和读者批评指正。

编者
2014年10月