摘要

针铁矿渣是锌电解产生的富含金属的废渣。从针铁矿渣中回收金属被证明是可行的,但在工业上进行大规模回收还不经济可行。因此,目前针铁矿采用填埋处理,但填埋处理不仅成本高,而且环境风险大。本研究的目的是对一种新的针铁矿渣价值化利用方法进行环境影响评价,该技术旨在回收针铁矿渣中有用的锌并通过生成清洁副产物避免填埋针铁矿。所述的针铁矿稳定化方法包含两道工艺:等离子体气化和气化渣制备无机聚合材料。通过等离子体气化回收针铁矿中的有价金属,脱除金属的气化渣经无机聚合形成无机聚合物,无机聚合物可作为一种新的建筑材料代替普通硅酸盐水泥(OPC)制备混凝土。通过生命周期评价(LCA)比较无机聚合物的环境影响与等效OPC混凝土的环境影响。LCA结果显示了等离子体气化和无机聚合物对环境的负面影响及回收金属、替代OPC混凝土和避免针铁矿填埋的环境效益。由于避免了针铁矿渣的填埋,用针铁矿渣生产无机聚合物在环境保护过程中显示出更好的作用。然而,在全球变暖等另外一些环境影响因素中,针铁矿渣稳定化受到等离子体气化法高能耗的影响很大,本文提出针铁矿回收方法的高能耗是环境问题。本文指出了实现针铁矿价值化过程中可持续的关键要素,包括使用清洁能源、提高气化效率、有效控制气体排放和提高无机聚合过程的效率、减少气化渣使用量。