从原矿的角度,固废存在两种类型的划分,一种是初级固废,即仅需筛分或破碎,而无须选矿或分离工艺的固废,如废旧(素)混凝土、废旧沥青路面、废旧半刚性基层及许多冶金矿渣,其特点是组成相对稳定,应考虑其100%利用;另一种是二级固废,除筛分或破碎工艺外,尚需要经过一定的选矿或分离工艺才能获得可利用的产品,如钢筋混凝土、建筑垃圾、生活垃圾焚烧炉渣等。
从目标矿的角度,固废存在三种类型的划分。第一种是金属。一般来说,机械释放后,借助电磁性质或密度性质分离,其本身就具有销售价值。第二种是具有相当热值的有机组分,如橡胶、塑料、纸张、纤维等,可借助风选或水力浮选等工艺分离。根据分离效果,它们可以单独开发用途,如纯的橡胶或纯的塑料,可考虑用于改性沥青,但当混杂度高时,一般作为能源矿物使用,可制作垃圾衍生燃料(RDF)。第三种是非金属,多是金属与有机物被分离后的残留物,目前多作为再生集料被研究与应用。非金属的分离技术,目前不成熟,主要因为非金属本身价值较低,需要相对成本低的分离工艺,如本书中介绍的气跳汰技术、荷兰INASHCO公司的撞击分离技术等。
固废的成矿过程,可分为两个类型来考虑。一是产品寿命末期形成的固废,其特点是固废的性质受限于产品的生产技术与服务目标。如拆房垃圾、废旧沥青混合料等。此类废弃物作为矿物的关注点,主要是产品随时间推移产生的变化。如果将废旧半刚性基层再生为新的水泥稳定碎石时,发现了废旧料的残余活性,主要是原产品中未水化的残余水泥被重新暴露。又如废旧沥青混合料,必须认识沥青的老化机制,并予以正确评价,以获得合理的利用。二是产品生产过程中的副产品(不考虑产品生产过程中的劣质品),这里主要探讨冶金过程与焚烧过程。冶金过程除了生产出目标金属外,还生产出大量的矿渣。从矿物的角度审视矿渣,为获得矿渣的最大利用价值,可对矿渣的形成过程作出适当改造。根据目标用途,钢渣就有气冷钢渣、水淬钢渣、粒化钢渣、膨胀钢渣等可供选择。生活垃圾焚烧过程中与焚烧后,炉渣的成矿可以分为三个阶段:第一个阶段是焚烧过程中,化学反应极其复杂,包括物质的分解与重新组合,但复杂之中也有规律,某些矿物的形成,碱性本质的营造都具有共性。第二个阶段是炉渣水淬过程,铁、铝等金属与水强烈作用而导致腐蚀,尤其是铝,由于致密氧化铝层与铝热膨胀系数的差异而导致保护瓦解,显著数量的铝与水发生产氢作用而被消耗。第三个阶段是炉渣熟化的过程,体现在碳酸钙与石膏含量的波动上。对这些成矿过程的研究,有助于寻求技术改善炉渣作为矿的价值。(www.xing528.com)
从内蕴矿产,要区分金属元素总含量、可浸出金属含量与可回收金属含量三个概念。金属元素总含量包括各种形式的金属离子与金属单质。可浸出金属含量是在一定液体氛围下,可溶解于液体的金属离子与金属单质含量。可回收金属是通过一定回收工艺可被回收的金属总量,固废情况下一般指金属单质。如何测量金属的可回收总量,是一个需要解决的问题。只有这一数值明确,选矿过程才能用回收率与品位两个指标进行控制。
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