钢桶涂装生产的废渣污染与治理

文/杨文亮

随着经济的发展和技术的进步, 钢桶包装已在全面走向绿色化的道路上前进了一大步, 尤其是钢桶涂装技术正朝着经济、高质 、节能、减少或消除环境污染、改善操作者劳动条件等方向发展 , 并已取得了显著的成效。但是, 现代涂料的绝大多数是高分子化学合成树脂、有机溶剂、化学合成颜料等化学物质组成 , 其组份都含有毒性, 对环境的污染、人体的健康危害是十分严重的, 但目前在国内行业中尚没有引起广泛的重视。在涂装生产中采取各种有效的措施, 实施环保治理, 保障生产者的健康是非常重要的。这也是真正实现钢桶“绿色包装”进程的重要步骤之一。

1 钢桶涂装生产中废渣的产生

钢桶涂装生产过程中产生的废渣主要来自:涂装前表面处理反应过程中的沉淀物, 在被涂钢桶表面上形成各种沉积膜时产生的沉淀物等;不同涂装方法的过涂飞散漆雾附 着在涂装室壁、设备和通风排尘装置、输送涂料的容器和管道内外等处, 待有机溶剂挥 发后则形成沉积废渣; 水帘、幕淋、浸涂等涂装过程中处理回收废水中的沉淀废渣等。涂装前表面处理废渣含有大量的多种金属盐类和重金属离子, 如硫酸亚铁、磷酸盐、锌 及化合物、氢化物、铬、镉、铅及其化合物等。涂装过程中的涂料废渣中则含有颜料、合成树脂和有机溶剂及其它化学组成物质。

2 钢桶涂装生产中废渣的危害

钢桶涂装生产过程中产生的废渣中含有各种有机、无机和两者混制的颜料、树脂胶体物、各种金属盐类、少量油剂、少量有机溶剂及重金属离子等污染物, 如不经处理倒掉会危害水源, 含有毒性和腐蚀性的废渣对土壤造成很大的污染, 导致农作物受污染, 一些病菌通过农作物或转入水域再传染给人, 常给植物造成不开花不结果、中毒死亡 等危害。涂装过程中的漆雾飞散微料和涂料层的粉尘等都是涂料的全部组分的干、湿性微细颗粒, 其中含有涂料组分的所有毒性成分。吸收人体内, 对呼吸道、肺、胃等器官产生危害, 如气管炎、矽肺等。若排入大气、污染环境、水源和生物更是严重, 必须实行回收处理和加强个人防护。

3 钢桶涂装生产中废渣的治理

对于钢桶涂装过程中产生的废渣, 国内一般传统的治理方法比较简单:涂装前表面 处理产生的废渣中有很多可以回收利用, 如硫酸亚铁、磷化沉淀物可经处理变成磷肥等。而其它有害废渣可以用直接燃烧法烧掉即可。烧掉时要在密封的容器中进行, 燃烧 时产生的有毒气体, 可在密封的燃烧容器内一并烧掉。

目前国际上较为先进的治理方法是固化法和解毒法, 主要处理废渣中的重金属离子铬、镉、铅等有毒物质。现简要说明如下:

3.1 固化法

固化法有熔融固化法、烧结固化法和胶结固化法。其中较为简单的是胶结固化法, 较适合我国的国情。胶结固化法有以下几种:

(1) 水泥固化法:它是将废渣粉碎, 再加入相当数量的水泥做为胶结材料, 然后加 水混合、搅拌、成型、静置。制成的水泥固化物, 多用于填海造地或垫道。

(2) 石灰砂浆固化法:该法是将废渣进行解毒处理, 把解毒后的废渣经粉碎、磨细, 可部分代替石灰膏用于石灰砂浆的配制, 也可在适量掺加水泥的情况下完全代替石灰膏配制水泥石灰砂浆。砂浆凝结硬化 后，重金属离子被固结和封存在硬化块内。

(3) 蒸养砖固化法:以废渣、硅锰水淬渣、石灰、石膏和还原剂BaS等为原料, 经 配料、破碎, 加水消解、成型、蒸汽养护后，即得蒸养砖产品。

3.2 解毒法

解毒法有干式解毒法和湿式解毒法两种，是较为高级的治理方法。

(1) 干式解毒法: 在还原剂存在和还原气氛下，用中温焙烧，使废渣中Cr6+转化为低毒的Cr3 +。方法是将直径小于6mm的废渣与适量煤粉(比例为废渣:煤粉=100∶15) 混合, 在回转窑内于800℃~900℃下进行还原焙烧, 控制还原段CO浓度大于0.6%、O2浓度低于6%。使物料在回转窑内停留30~50min。出窑后的热渣, 用含硫酸(50g/L)和硫酸亚铁(3g/L)的溶液水骤冷, 以使解毒果稳定, 解毒后的废渣可做水泥掺合料, 掺入量为10%, 也可用于石灰水泥砂浆、填坑、垫路和填海。  

(2) 硫化钠湿式解毒法:将废渣进行湿式球磨后, 用碱分解其中的酸溶性Cr6 +化合物, 以便浸出全部的Cr6 +。在提取液中, 用Na2S还原Cr6+,形成Cr(OH) 3沉淀。 分离并煅烧Cr(OH)3,得到Cr2O3。其可用于冶炼金属铬  或作为油漆颜料直接出售。

钢桶涂装生产中的废渣对环境污染是严重的, 对操作者也有很大危害。我们必须采取各种有效的措施, 遵守国家有关环境保护、工业企业卫生法及劳动安全卫生法等法 律规定, 进行全面治理。把涂装对环境的污染和对人类健康的危害, 降低到最低限度或 从根本上消除。这不仅影响包装业全面走向 绿色化的进程, 更重要的是关系到国民经济和现代化建设以及人类生存的大事。