【假一罚四】无机化工废渣污染特征与污染风险控制颜湘华，王兴润等编著

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）。

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

1.1无机化工行业的发展与特点

1.1.1无机化工行业的分类

无机化工是无机化学工业的简称,是以天然资源和可再生资源为主要原料进行加工、合成的基本原材料工业，是应用范围最广的工业，是现代工业文明的基石。无机化工作为与有机化工相对应的一个范畴，实际并没有一个完全清晰、统一的标准和范围，因为二者往往交叉在一起不能截然分开。通常米讲，无机化工主要包括无机酸、无机碱、无机盐、化肥类等类别(1-3]。

1.1.1.1无机酸

无机酸包括盐酸、硝酸、硫酸等。化工行业有“三酸两碱”之称，其中的“三酸”即上述三大无机酸类。

(1)盐酸

盐酸是氯化氢(HCI)的水溶液，属于一元无机强酸，工业用途广泛。盐酸为无色透明的液体，有强烈的刺鼻气味，具有较高的腐蚀性，浓盐酸(质量分数约为37%)具有极强的挥发性。盐酸主要用于制造氯化物，如氯化铵、氯化锌等;可用于有机合成，例如可用于制造聚氯乙烯、氯丁橡胶和氯乙烷等;还可用于稀有金属的湿法冶金和金属表面处理、漂染工业、医药生产;另外，其在石油工业、食品工业、制革等行业中也有大量应用。我国盐酸产量近些年呈下滑趋势，2020年中国盐酸产量为733.4万吨。

(2)硝酸

硝酸是一种具有强氧化性、强腐蚀性的强酸，属于一元无机强酸，是一种重要的化工原料，其水溶液俗称硝镪水。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、照相材料颜料和盐类等;在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。由于国家环保政策的日益严格，以及“去产能”政策的持续推进，我国硝酸产量近些年呈下滑趋势，2020年中国硝酸产量为205万吨。

……

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。

本书共12章，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。