固体废物处理与资源化技术进展丛书--无机化工废渣污染特征与污染风险控制

1.针对性，本书基于我国无机化工废渣产生工艺环节不明、产废系数不清、处理处置污染风险不明确等问题展开了分析，以行业主流工艺典型企业实地调研结果为基础，提出了相应的污染控制技术推广应用政策建议，有利于我国建立无机化工废渣无害化管理体系。 2.实用性，本书筛选了废渣产生量大和环境污染严重的十大无机化工行业，剖析了废渣的产生节点、产废系数、污染特性，总结废渣的处理处置方式和环境风险。 3.参考性，本书有助于无机化工行业和企业处理处置废渣，提高管理水平，减少污染，缓解其面临的环保压力。

无机化工产品众多，应用范围广泛，是现代工业文明的基石。近些年，我国无机化工行业获得长足的发展，多个无机化工产品产量居于世界前列，在全球工业体系中占据重要地位。无机化工行业发展的同时，其废渣产生量大、污染风险大、处理处置率低、管理滞后等环境问题越来越受到关注。特别是近年来环保督察发现了多起废渣非法处置的案例，无机化工行业和相关企业面临的生态环境保护压力不断加大。
无机化工行业涉及产品众多，每个产品的生产工艺、原料和反应条件各不相同，使得产生的废渣种类繁多，废渣的产生量、污染因子、化学成分和矿物质组成等都有较大差异，情况十分复杂。本书针对无机化工废渣产生工艺环节不明、产废系数不清、处理处置过程污染风险不明确等问题展开讨论分析，基于废渣产生量大、环境污染关注度高等因素筛选了十大典型无机化工行业（硫酸、烧碱、纯碱、铬盐、碳酸钡、钛白、黄磷、硼砂、氧化镁和硫酸锰），选取了43个典型企业开展实地调研和采样分析，剖析典型无机化工废渣的产生特性和污染特性，总结废渣的处理处置方式和环境风险，并提出相应的污染控制技术推广应用政策建议，可为无机化工、固体废物处理处置等相关行业的从业人员提供技术参考和案例借鉴，为生态环境监督管理提供管理建议，为建立我国无机化工废渣无害化管理体系提供技术支撑和理论依据。
本书由颜湘华、王兴润等编著，具体编著分工如下：第1章由颜湘华、孙敏编著；第2章由胡小英、苏闯、任艳玲编著；第3章由冉丽君、王锐浩编著；第4章由冉丽君、张波编著；第5章由王兴润、潘虹编著；第6章由曾亚嫔、史开宇编著；第7章由问立宁、张羽嘉编著；第8章由董芬、余惠琳编著；第9章由栗欣、王海燕编著；第10章由范琴、靳留洋、贠强栋编著；第11章由颜湘华、刘雪编著；第12章由张莹莹、孙亚平、赵园编著。全书最后由颜湘华、王兴润统稿并定稿。
本书获得环保公益性行业科研专项项目《无机化工废渣污染特征与污染风险控制研究》（201309020）的支持，在此表示感谢。本书引用了中国环境科学研究院、生态环境部环境工程评估中心、生态环境部华南环境科学研究所、中国无机盐工业协会、四川省生态环境科学研究院、三门峡市生态环境局义马分局、内蒙古自治区固体废物与土壤生态环境技术中心等单位的部分研究内容，在此表示感谢。
本书对无机化工行业废渣的污染特性和污染风险分析是首次尝试，尚有不足之处，虽已进行多次修改和完善，限于编著者水平及编著时间，不当和疏漏之处在所难免，望读者不吝指正。
 
编著者 　
2023年1月 
 

颜湘华，中国环境科学研究院，工程师，主要从事场地污染土壤修复技术研究、场地污染调查评估技术研究、固体废物资源化利用、固体废物污染防治技术研究等领域的研究工作。作为作为主要骨干参与重点研发计划场地土壤专项项目《制革类、铬化工类和电镀类场地污染土壤风险管控与修复技术》(2018YFC1802200)，作为主要骨干参与国家工程实验室开放基金项目《铬复合污染场地固化/稳定化技术研究》(NEL-SRT201705)，作为主要项目骨干参与完成环保公益项目《无机化工废渣污染特征与污染风险控制研究》（201309020）。

本书以无机化工废渣污染特征分析及污染风险控制为主线，主要介绍了无机化工行业的特点和现状，筛选了废渣产生量大和环境污染严重的十大无机化工行业（硫酸、烧碱、纯碱、铬盐、碳酸钡、钛白、黄磷、硼砂、氧化镁和硫酸锰）作为调研对象，全面分析了相应的主流工艺、产废节点，系统调研了典型企业废渣的产生量、污染特性和处理处置过程的关键污染风险，并提出了无机化工废渣污染控制对策与建议。
本书具有较强的针对性和技术应用性，可供从事无机化工固体废物处理处置及污染管控等的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、化学工程、生态工程及相关专业师生参阅。

第1章 绪论	 	1
1.1 无机化工行业的发展与特点	2
1.1.1 无机化工行业的分类	2
1.1.2 无机化工行业的特点	4
1.1.3 无机化工行业的现状问题	4
1.2 无机化工废渣的基本情况	5
1.3 无机化工废渣存在的环境问题	5
1.4 本书内容涉及调研的十大无机化工行业	6
参考文献	7

第2章 硫酸行业废渣污染特征与污染风险控制	9
2.1 硫酸行业国内外发展概况	10
2.1.1 硫酸行业国外发展概况	10
2.1.2 硫酸行业国内发展概况	11
2.2 硫铁矿制酸工艺废渣的产生特性与污染特性	13
2.2.1 硫铁矿制酸工艺流程	13
2.2.2 废渣产生节点及产排污系数	16
2.2.3 硫铁矿制酸工艺废渣污染特性	17
2.3 硫黄制酸工艺废渣的产生特性与污染特性	20
2.3.1 硫黄制酸工艺流程	20
2.3.2 废渣产生节点及产排污系数	21
2.3.3 硫黄制酸工艺焚硫渣污染特性	22
2.4 烟气制酸废渣的产生特性与污染特性	23
2.4.1 烟气制酸工艺流程	23
2.4.2 废渣产生节点及产排污系数	24
2.4.3 烟气制酸工艺废渣污染特性	25
2.5 硫酸行业废渣处理处置方式与环境风险	26
2.5.1 硫铁矿烧渣处置方式与环境风险	26
2.5.2 污酸污泥处置方式与环境风险	28
2.5.3 焚硫渣处置方式与环境风险	29
2.5.4 烟气制酸渣处置方式与环境风险	29
2.6 硫酸行业发展变化趋势	30
2.6.1 国外硫酸行业发展趋势	30
2.6.2 我国硫酸行业相关政策	31
2.6.3 我国硫酸行业发展趋势	32
2.6.4 我国硫酸废渣的发展趋势	33
参考文献	33

第3章 烧碱行业废渣污染特征与污染风险控制	35
3.1 烧碱行业国内外发展概况	36
3.1.1 烧碱行业国外发展概况	36
3.1.2 烧碱行业国内发展概况	39
3.2 隔膜法工艺废渣的产生特性与污染特性	42
3.2.1 隔膜法工艺流程	42
3.2.2 废渣产生环节及产排污系数	43
3.2.3 隔膜法工艺废渣污染特性	49
3.3 离子膜法工艺废渣的产生特性与污染特性	52
3.3.1 离子膜法工艺流程	52
3.3.2 废渣产生环节及产排污系数	53
3.3.3 离子膜法工艺废渣污染特性	56
3.4 烧碱行业废渣处理处置方式与环境风险	59
3.4.1 盐泥处理处置方式与环境风险	59
3.4.2 废隔膜处理处置方式与环境风险	63
3.4.3 废硫酸处理处置方式与环境风险	64
3.4.4 芒硝处理处置方式与环境风险	65
3.5 烧碱行业发展变化趋势	67
3.5.1 国外烧碱行业发展趋势	67
3.5.2 我国烧碱行业相关政策	67
3.5.3 我国烧碱行业发展趋势	69
3.5.4 我国烧碱行业废渣的发展趋势	70
参考文献	71

第4章 纯碱行业废渣污染特征与污染风险控制	72
4.1 纯碱行业国内外发展概况	74
4.1.1 纯碱行业国外发展概况	74
4.1.2 纯碱行业国内发展概况	76
4.2 氨碱法工艺废渣产生特性与污染特性	79
4.2.1 氨碱法工艺流程	79
4.2.2 废渣产生环节及理论产排污系数	88
4.2.3 典型企业废渣产生状况调研	90
4.2.4 氨碱法工艺废渣产生特性	93
4.2.5 氨碱法工艺废渣污染特征	94
4.3 联碱法工艺废渣产生特性与污染特性	99
4.3.1 联碱法工艺流程	99
4.3.2 废渣产生环节及理论产排污系数	100
4.3.3 典型企业废渣产生现状调研	101
4.3.4 联碱法工艺废渣产生特性	104
4.3.5 联碱法工艺废渣污染特征	105
4.4 纯碱行业废渣处理处置方式与环境风险	111
4.4.1 盐泥处理处置方式与环境风险	111
4.4.2 氨二泥处理处置方式与环境风险	115
4.4.3 蒸氨废液处理处置方式与环境风险	116
4.5 纯碱行业及废渣特性发展变化趋势	120
4.5.1 国外纯碱行业发展趋势	120
4.5.2 我国纯碱行业相关政策	121
4.5.3 我国纯碱行业的发展趋势	122
4.5.4 我国纯碱行业废渣的总结与发展趋势	123
参考文献	123

第5章 铬盐行业废渣污染特征与污染风险控制	125
5.1 铬盐行业国内外发展概况	127
5.1.1 铬盐行业国外发展概况	127
5.1.2 铬盐行业国内发展概况	128
5.2 有钙/少钙焙烧工艺废渣的产生特性与污染特性	130
5.2.1 有钙/少钙焙烧工艺流程	130
5.2.2 废渣产生节点及产排污系数	131
5.2.3 有钙/少钙焙烧工艺废渣污染特性	135
5.3 无钙焙烧工艺废渣的产生特性与污染特性	138
5.3.1 无钙焙烧工艺流程	138
5.3.2 废渣产生节点及产排污系数	139
5.3.3 无钙焙烧工艺废渣污染特性	141
5.4 铬盐行业废渣处理处置方式与环境风险	145
5.4.1 铬渣处理处置方式与环境风险	145
5.4.2 铝泥处理处置方式与环境风险	149
5.4.3 芒硝处理处置方式与环境风险	152
5.5 铬盐行业发展变化趋势	153
5.5.1 国外铬盐行业发展趋势	153
5.5.2 我国铬盐行业相关政策	154
5.5.3 我国铬盐行业的发展趋势	155
5.5.4 我国铬盐行业废渣的发展趋势	155
参考文献	156

第6章 碳酸钡行业废渣污染特征与污染风险控制	157
6.1 碳酸钡行业国内外发展概况	158
6.1.1 碳酸钡行业国外发展概况	158
6.1.2 碳酸钡行业国内发展概况	159
6.2 碳化法工艺废渣的产生特性与污染特性	160
6.2.1 碳化法工艺流程	160
6.2.2 废渣产生节点及产排污系数	161
6.2.3 碳化法工艺废渣污染特性	164
6.3 钡渣处理处置方式与环境风险	164
6.3.1 钡渣处理处置方式调研	164
6.3.2 钡渣生产免烧砖的环境风险	165
6.3.3 钡渣免烧砖的风险控制对策	170
6.4 碳酸钡行业发展变化趋势	171
6.4.1 国外碳酸钡行业发展趋势	171
6.4.2 我国碳酸钡行业相关政策	172
6.4.3 我国碳酸钡行业的发展趋势	172
6.4.4 我国碳酸钡行业废渣的发展趋势	173
参考文献	173

第7章 钛白行业废渣污染特征与污染风险控制	175
7.1 钛白行业国内外发展概况	177
7.1.1 钛白行业国外发展概况	177
7.1.2 钛白行业国内发展概况	180
7.2 硫酸法生产工艺废渣的产生特性与污染特性	183
7.2.1 硫酸法工艺流程	183
7.2.2 废渣产生节点及产排污系数	186
7.2.3 硫酸法工艺废渣污染特性	190
7.3 氯化法工艺废渣的产生特性与污染特性	192
7.3.1 氯化法工艺流程	192
7.3.2 废渣产生节点及产排污系数	194
7.3.3 氯化法工艺废渣污染特性	197
7.4 钛白行业废渣处理处置方式与环境风险	200
7.4.1 钛石膏处理处置方式与环境风险	200
7.4.2 酸解残渣处理处置方式与环境风险	202
7.4.3 七水硫酸亚铁处理处置方式与环境风险	203
7.4.4 废盐处理处置方式与环境风险	207
7.4.5 除尘渣处理处置方式与环境风险	207
7.5 钛白行业发展变化趋势	208
7.5.1 国外钛白行业发展趋势	208
7.5.2 我国钛白行业相关政策	209
7.5.3 我国钛白行业发展趋势	210
7.5.4 废渣产生量及污染特性变化趋势	210
参考文献	211

第8章 黄磷行业废渣污染特征与污染风险控制	212
8.1 黄磷行业国内外发展概况	213
8.1.1 黄磷行业国外发展概况	216
8.1.2 黄磷行业国内发展概况	216
8.2 电炉法工艺废渣的产生特性与污染特性	218
8.2.1 电炉法工艺流程	218
8.2.2 废渣产生节点及理论产排污系数	221
8.2.3 典型企业废渣产生现状调研	223
8.2.4 电炉法工艺废渣产生特性	228
8.2.5 电炉法工艺废渣污染特性	229
8.3 黄磷行业废渣处理处置方式与环境风险	240
8.3.1 黄磷炉渣处理处置方式与环境风险	240
8.3.2 磷铁处理处置方式与环境风险	244
8.3.3 泥磷处理处置方式与环境风险	244
8.4 黄磷行业及废渣特性发展变化趋势	245
8.4.1 国外黄磷行业发展趋势	245
8.4.2 我国黄磷行业相关政策	245
8.4.3 我国黄磷行业的发展趋势	246
8.4.4 我国黄磷行业废渣的发展趋势	247
参考文献	247
 　
第9章 硼砂行业废渣污染特征与污染风险控制	248
9.1 硼砂行业国内外发展概况	249
9.1.1 硼砂行业国外发展概况	250
9.1.2 硼砂行业国内发展概况	252
9.2 碳碱法生产工艺废渣的产生特性与污染特性	253
9.2.1 碳碱法工艺流程	253
9.2.2 废渣产生节点及理论产排污系数	256
9.2.3 典型企业废渣产生现状调研	257
9.2.4 碳碱法工艺硼泥产生特性	259
9.2.5 碳碱法工艺硼泥污染特性	260
9.3 硼砂行业废渣处理处置方式与环境风险	264
9.3.1 硼泥特性和主要处置去向	264
9.3.2 硼泥生产硼镁肥	265
9.3.3 硼泥填埋处置	267
9.3.4 硼泥综合利用展望	267
9.4 硼砂行业及废渣特性发展变化趋势	267
9.4.1 国外硼砂行业发展趋势	267
9.4.2 我国硼砂行业相关政策	267
9.4.3 我国硼砂行业的发展趋势	267
9.4.4 我国硼砂行业废渣的发展趋势	269
参考文献	269

第10章 氧化镁行业废渣污染特征与污染风险控制	
10.1 氧化镁行业国内外发展概况	272
10.1.1 氧化镁产品及原料	272
10.1.2 氧化镁行业国外发展概况	274
10.1.3 氧化镁行业国内发展概况	275
10.2 碳化法工艺废渣的产生特性与污染特性	275
10.2.1 碳化法工艺流程	275
10.2.2 废渣产生节点及理论产排污系数	277
10.2.3 典型企业废渣产生现状调研	278
10.2.4 碳化法工艺废渣产生特性	279
10.2.5 碳化法工艺废渣污染特性	280
10.3 硫酸、碳酸铵法工艺废渣的产生特性与污染特性	284
10.3.1 菱镁矿硫酸、碳酸铵法工艺流程	284
10.3.2 废渣产生节点及理论产排污系数	286
10.3.3 典型企业废渣产生现状调研	288
10.3.4 硫酸、碳酸铵法工艺废渣产生特性	289
10.3.5 硫酸、碳酸铵法工艺废渣污染特性	290
10.4 氧化镁行业废渣处理处置方式与环境风险	292
10.4.1 镁渣主要处置去向	292
10.4.2 镁渣生产路基材料	292
10.4.3 镁渣综合利用展望	293
10.5 氧化镁行业及废渣特性发展变化趋势	293
10.5.1 国内外氧化镁行业差距及发展趋势	293
10.5.2 废渣产生量及污染特性变化趋势	294
参考文献	294

第11章 硫酸锰行业废渣污染特征与污染风险控制	295
11.1 硫酸锰行业国内外发展概况	296
11.1.1 硫酸锰行业国外发展概况	296
11.1.2 硫酸锰行业国内发展概况	297
11.2 软锰矿焙烧法工艺废渣的产生特性与污染特性	300
11.2.1 工艺流程和废渣产生节点	300
11.2.2 生产原理和废渣产生特性	302
11.2.3 软锰矿焙烧锰渣污染特性	303
11.3 硫酸锰行业废渣处理处置方式与环境风险	308
11.3.1 硫酸锰废渣的主要处置去向	308
11.3.2 锰渣建材利用	309
11.3.3 锰渣填埋处置	309
11.3.4 锰渣综合利用展望	309
11.4 硫酸锰行业及废渣特性发展变化趋势	309
11.4.1 国外硫酸锰行业发展趋势	309
11.4.2 我国硫酸锰行业相关政策	310
11.4.3 我国硫酸锰行业的发展趋势	310
11.4.4 我国硫酸锰行业废渣的发展趋势	311
参考文献	311

第12章 典型无机化工废渣污染控制对策与建议	312	
12.1 硫酸行业产生废渣污染控制对策	313
12.1.1 硫铁矿生产硫酸产生废渣污染控制对策	313
12.1.2 硫黄生产硫酸产生废渣污染控制对策	314
12.1.3 烟气生产硫酸产生废渣污染控制对策	315
12.2 烧碱行业废渣污染控制对策	316
12.2.1 隔膜法生产烧碱产生废渣污染控制对策	316
12.2.2 离子膜法废渣污染控制对策	319
12.3 纯碱行业废渣污染控制对策	320
12.3.1 氨碱法工艺废渣污染控制对策	320
12.3.2 联碱法废渣污染控制对策	323
12.4 铬盐行业废渣污染控制对策	325
12.4.1 少钙焙烧工艺产生废渣污染控制对策	325
12.4.2 无钙焙烧工艺废渣污染控制对策	328
12.5 碳酸钡行业废渣污染控制对策	329
12.5.1 碳化还原法生产工艺废渣污染控制对策	329
12.6 钛白粉行业废渣污染控制对策	331
12.6.1 硫酸法生产工艺废渣污染控制对策	331
12.6.2 熔盐炉氯化法工艺废渣污染控制对策	334
12.7 黄磷行业废渣污染控制对策	336
12.7.1 电炉法生产工艺废渣污染控制对策	336
12.8 硼砂行业废渣污染控制对策	338
12.8.1 碳碱法生产工艺废渣污染控制对策	338
12.9 氧化镁行业废渣污染控制对策	340
12.9.1 碳化法生产工艺废渣污染控制对策	340
12.9.2 菱镁矿硫酸、碳酸铵法生产工艺废渣污染控制对策	341
12.10 硫酸锰行业废渣污染控制对策	341
12.10.1 生产工艺概况分析	341
12.10.2 锰渣污染控制对策与建议	342
参考文献	343