文_潘軍 萍鄉(xiāng)市環(huán)科環(huán)保技術(shù)服務(wù)有限公司

錫鉛合金焊料使用、廢鉛蓄電池、礦物冶煉、立德粉生產(chǎn)等均屬于我國(guó)含鉛危險(xiǎn)固體廢物主要來(lái)源。由于含鉛危險(xiǎn)固體廢物能夠造成大氣、水體、土壤污染并破壞生態(tài)環(huán)境，近年來(lái)我國(guó)政府對(duì)含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理的重視程度不斷提升。提高含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理水平是本文開展具體研究的原因所在。

1 含鉛危險(xiǎn)固體廢物主要來(lái)源

1.1 錫鉛合金焊料使用

錫鉛合金焊料廣泛應(yīng)用于我國(guó)電子信息產(chǎn)品制造，但在應(yīng)用錫鉛合金焊料的具體焊接過(guò)程中，高溫氧化會(huì)導(dǎo)致以硒鉛氧化物為主要成分的氧化渣大量產(chǎn)生。這種氧化渣便屬于典型的含鉛危險(xiǎn)固體廢物，其對(duì)環(huán)境、人體均會(huì)造成較大威脅，我國(guó)環(huán)保部門早已將其列入國(guó)家強(qiáng)制管理的危險(xiǎn)固體廢物范疇。

1.2 廢鉛蓄電池

廢鉛蓄電池由連接條、排氣栓、端子等零件，以及隔板、電池槽、正負(fù)極板、電解液等構(gòu)成，正負(fù)極板由活性物質(zhì)（PbO2、Pb、PbSO4）和柵板（鉛銻合金或其它鉛基合金）構(gòu)成。在廢鉛蓄電池組成的鉛膏或填料中，活性物質(zhì)填料和腐蝕后的極板占比大約為50%～55%，未被腐蝕的連接物、柵板、電極板占比則為45%～50%。

1.3 礦物冶煉

陽(yáng)極沉積物、銅轉(zhuǎn)爐煙灰礦渣、鋼廠電弧爐煙灰、鋅廠廢渣等同樣屬于典型的含鉛危險(xiǎn)固體廢物。以陽(yáng)極沉積物為例，該含鉛危險(xiǎn)固體廢物源于粗鉛電解精煉過(guò)程，含有大量Pb、Ag有價(jià)金屬、以及Au、Ag等貴金屬，由于產(chǎn)出率為粗鉛的1.2%～1.8%，陽(yáng)極沉積物的產(chǎn)量較高，處理壓力也較大。

1.4 立德粉生產(chǎn)

作為廣泛應(yīng)用的白色顏料，立德粉的生產(chǎn)包括硫酸鋅的制備與提純等環(huán)節(jié)，其在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢渣同樣屬于典型的含鉛危險(xiǎn)固體廢物。在酸浸取氧化鋅制備硫酸鋅生產(chǎn)過(guò)程中，該環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量廢鉛泥，廢鉛泥排放量為單位立德粉生產(chǎn)量的15%～35%，主要成分為20%～30%Pb、5%～10%Zn，Pb主要形態(tài)為PbO、PbSO4。

2 含鉛危險(xiǎn)固體廢物的主要回收技術(shù)

鉛回收技術(shù)屬于含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，火法、濕法回收技術(shù)均屬于典型的鉛回收技術(shù)。

2.1 火法回收技術(shù)

低品位立德粉浸出渣的鉛回收可以應(yīng)用火法回收技術(shù)。這一技術(shù)以PbS為還原劑，PbO、PbSO4由此即可還原成鉛。在低溫堿性熔煉法的具體應(yīng)用中，為避免低品位立德粉浸出渣的鉛回收過(guò)程析出SO2，并保證伴生元素的造渣，低溫堿性熔煉法的溶劑需選用NaOH，綜合熔煉溫度、渣/還原劑之比、熔煉時(shí)間、堿礦比等因素。應(yīng)用低溫堿性熔煉法的低品位立德粉浸出渣粗鉛回收率能夠達(dá)到98%以上，產(chǎn)品鉛的純度也能夠達(dá)到99.75%以上。

除低溫堿性熔煉法外，曾在我國(guó)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用的廢鉛蓄電池回收鉛再生鉛銻合金、生產(chǎn)黃丹、紅丹并副產(chǎn)磷肥工藝同樣屬于典型的火法回收技術(shù)。該技術(shù)投資少、能耗低、效益高，由于采用了基于動(dòng)態(tài)泡沫床的廢氣凈化裝置，鉛塵、鉛蒸汽、二氧化硫等廢氣得到了較好處理，工藝的環(huán)保性能因此得到了較好保障。

2.2 濕法回收技術(shù)

由于較高的熔煉溫度會(huì)產(chǎn)生大量SO2、鉛蒸汽，火法回收技術(shù)已逐漸被我國(guó)所淘汰。能源消耗較高、會(huì)產(chǎn)生需專門處理的危險(xiǎn)性廢物也是火法回收技術(shù)被淘汰的原因。相較于火法回收技術(shù)，濕法回收技術(shù)近年來(lái)在我國(guó)含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛化，后文采用的液體覆蓋還原技術(shù)也屬于典型的濕法回收技術(shù)。應(yīng)用濕法回收技術(shù)的鉛回收能夠有效避免SO2、鉛蒸汽的產(chǎn)生，濕法回收技術(shù)在鉛回收領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值可見一斑。

在濕法回收技術(shù)的應(yīng)用中，銅轉(zhuǎn)爐煙灰礦渣環(huán)保再生處理技術(shù)可較好實(shí)現(xiàn)鉛鉍渣、含砷鉛鉍渣、鉛鋅鉍渣的分類，由此即可完成鉛回收。以PbSO4和PbO為主要物料組成的銅冶煉廠煉銅轉(zhuǎn)爐靜電收集煙塵鉛回收為例，這類含鉛危險(xiǎn)固體廢物中90%的Pb以PbSO4形式存在，95%以上的As以硝酸鹽形式存在，100%的Bi以氧化鉍的形式存在，應(yīng)用濕法回收技術(shù)的銅轉(zhuǎn)爐煙灰礦渣環(huán)保再生處理能夠?qū)崿F(xiàn)鉛鉍渣分離，且Pb、Bi的回收率均能夠控制在90%以上，工藝不僅實(shí)現(xiàn)了高水平的Bi、Pb有價(jià)金屬回收，同時(shí)消除了此類含鉛危險(xiǎn)固體廢物的污染。由于整個(gè)工藝采用閉路循環(huán)，使得基于濕法回收技術(shù)的銅轉(zhuǎn)爐煙灰礦渣環(huán)保再生處理過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢水，且能夠生產(chǎn)出黃丹、紅丹、堿式碳酸鉍、硝酸鉍、海綿鉍等化工產(chǎn)品，此類濕法回收技術(shù)近年來(lái)在我國(guó)得到了較為廣泛的應(yīng)用。

3 含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理的具體措施

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文選擇錫鉛合金焊料使用過(guò)程產(chǎn)生的氧化渣作為研究對(duì)象，具體處理原理、流程和要點(diǎn)如下。

3.1 基本原理

考慮到直接加熱分離法早已被業(yè)界淘汰，筆者選用了液體覆蓋還原技術(shù)進(jìn)行含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理，可避免造成二次環(huán)境污染、提高廢焊渣的回收率。式（1）、（2）展示了錫鉛氧化物的還原過(guò)程，式中的PbOx、R、Pb、OR、SnOy、Sn分別為鉛氧化物、液體還原劑、還原鉛、氧化物、錫氧化物、還原錫。值得注意的是，液體覆蓋還原技術(shù)應(yīng)用的還原劑對(duì)人類和環(huán)境無(wú)害，屬于無(wú)毒有機(jī)類材料和可生物降解物質(zhì)。

3.2 處理工藝流程

圖1直觀展示了含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理的具體流程。結(jié)合該圖不難發(fā)現(xiàn)，環(huán)保再生處理過(guò)程需首先對(duì)錫鉛合金焊料使用過(guò)程產(chǎn)生的氧化渣進(jìn)行檢驗(yàn)分類，以此分別對(duì)廢焊料、氧化渣料、掏鍋料進(jìn)行環(huán)保再生處理。

圖1 含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理的具體流程

3.3 相關(guān)要點(diǎn)

為保證含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理質(zhì)量，以下幾方面要點(diǎn)同樣需要得到重視。①安全防護(hù)?？紤]到含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理過(guò)程采用了電加熱器，因此需重點(diǎn)保證用電安全，參與作業(yè)人員需穿戴絕緣手套、絕緣鞋。在環(huán)保再生處理涉及的加熱攪拌過(guò)程中，需避免加熱器中液體濺射造成工作人員受傷。在焊料出料和澆鑄過(guò)程中，同樣需避免出現(xiàn)高溫液體濺射問(wèn)題。需要保證澆鑄鋼模的干燥，并避免地面出現(xiàn)積水或油污。此外，還需避免潮濕物、爆炸物混入加熱器加料作業(yè)環(huán)節(jié)，并派專人負(fù)責(zé)加熱器定期檢修。②環(huán)保措施。在裝卸和運(yùn)輸含鉛危險(xiǎn)固體廢物的過(guò)程中，必須保證包裝具有較高強(qiáng)度，避免散落的廢焊料造成環(huán)境污染。含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理作業(yè)需配備專用工具，用于及時(shí)清理散落的焊渣。值得注意的是，本文采用的含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理工藝可能產(chǎn)生污染環(huán)境的廢灰。廢灰屬于環(huán)保再生處理后廢焊料的殘余物，一般呈灰狀或小顆粒，屬于鉛錫的氧化混合物?？紤]到這類混合物仍具備一定再利用價(jià)值，具體處理過(guò)程中需使用專用工具保存廢灰。由于液體覆蓋還原處理過(guò)程的溫度控制在240℃及以下，而產(chǎn)生鉛煙的最低溫度為400℃，因此含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生鉛煙。

4 結(jié)論

本文涉及的火法回收技術(shù)、濕法回收技術(shù)、錫鉛合金焊料使用過(guò)程產(chǎn)生的氧化渣環(huán)保再生處理實(shí)例等內(nèi)容，提供了可行性較高的含鉛危險(xiǎn)固體廢物環(huán)保再生處理路徑。為了進(jìn)一步提高環(huán)保再生處理綜合水平，含鉛危險(xiǎn)固體廢物對(duì)健康和生態(tài)環(huán)境存在潛在危害的現(xiàn)實(shí)必須得到重視，各地政府也需要為相關(guān)企業(yè)提供強(qiáng)有力的政策支持。