含砷固废治理：谈“砷”不再色变

世界卫生组织曾公布，全球至少有5000多万人口正面临着砷中毒的威胁，其中大多数为亚洲国家。我国年排放含砷固废4万吨以上，是受砷中毒危害最为严重的国家之一。此类高危固废如果处理不当，不仅严重影响人们身体健康，还会遗祸子孙。中南大学柴立元教授领军的团队从2002年开始启动含砷固废的治理研究工作，历经10余年产学研攻关获得成功。其主持完成的有色冶炼含砷固废治理与清洁利用技术使含砷固废中砷选择性脱除率达97%以上，近3年累计清洁利用与安全处置含砷固废约16万吨，为含砷固废的清洁利用提供了技术保障。

含砷固废难治理

众所周知，砷和含砷金属的开采冶炼，用砷或砷化合物作原料生产玻璃、颜料、原药、纸张，以及煤的燃烧过程，都会产生含砷废水、废气和废渣，污染环境。大气含砷污染除岩石风化、火山爆发等自然原因外，主要来自工业生产及含砷农药的使用、煤的燃烧等。

在环境化学污染物中，砷是最常见、危害人体健康最严重的污染物之一。特别是随着现代工农业生产的发展，砷对环境的污染日趋严重。在我国调查的公害危害中，环境砷污染引起的慢性中毒病例最多。砷污染虽然是可治理的，但彻底治理好很难，而要将其清洁利用则更难。

在长期的治砷实践中，人们或使用化学试剂使砷变为人体难以吸收的砷化合物;或利用物理方法让含砷污水通过特殊的过滤器，使砷富集起来变废为宝;或利用生物方法在砷污染的土壤或水体中种植能吸收砷的植物，以达到吸收砷的目的。这些方法虽然能够一定程度上减轻砷污染，但哪一种方法的效果都不理想。

一朝亮剑成果丰

湖南是有色金属之乡，也是砷污染重灾区。柴立元选择有色冶炼含砷固废治理与清洁利用技术作为团队攻关的课题，就是为了解决企业和社会之急需。他带领科研团队10余年磨一剑，如今终到亮剑之时。

该项目成功构建了砷在有色冶炼过程中分配行为的数学模型，研发了冶炼主要工序砷污染物分布的数值仿真技术，开发出了冶炼有害元素(砷)污染动态评价系统，为有色冶炼砷污染防治提供科学依据。同时，该项目针对多金属含砷固废利用难题，发明了砷与有价金属高效分离新工艺，开发了高压富氧强化脱砷装置，使含砷固废中砷选择性脱除率达97%以上，为含砷固废清洁利用提高技术保障。此外，该项目还创新开发了机械力化学解毒———胶凝固砷新工艺，研发了含砷固废热压熔融固化新技术，形成了满足各种需要的高密度固砷新技术，实现了高密集中安全固砷。

在对含砷固废实现治理与清洁利用的基础上，又进一步发明了脱砷后有价物料梯级深度回收锑、铋等多金属新工艺，以及砷碱渣深度分离与锑碱回收新工艺，将含砷固废中铋的回收率由原有工艺的40%提高至96%，年回收铋量达到全球总量的10%，锑利用率也由原有工艺的不到40%提高到95%以上。

产业报国价更高

有专家指出，近些年环境污染日益突出，大气、土壤、水污染给国民健康带来了严重隐患。作为关系民生健康的环保科技要“接地气”，紧贴民生需求，含砷固废治理与清洁利用就是这样的一项技术。目前，该项目成果已列入《国家先进污染防治示范技术名录》，并在铜陵有色金属集团、郴州市金贵银业、锡矿山闪星锑业等我国十多家铜、铅、锑冶炼龙头企业大规模推广应用。近3年累计清洁利用与安全处置含砷固废约16万吨，其中固砷约1.2万吨，回收有价金属新增产值约40.51亿元，利税2.39亿元。为我国有色行业砷固废污染控制与清洁利用起到了引领作用。

近年来，湖南省通过通过污染治理，工业废水中汞、镉、铅、铬、砷5种重金属排放较2007年削减了52.02%，扣除产量增长导致的重金属污染物新增量后，实际削减11.94%。过去重金属污染严重的湘江干流水质明显好转，水质中汞、镉、铅、砷、铬的污染浓度分别比2010年下降了33.3%、22.2%、42.9%、58.3%和28.6%，其中尤以砷污染下降最为显著。

今年是“十二五”收官之年，地方和企业都面临着重金属污染治理的严峻形势，废水分质回用集成、重金属废渣资源化再利用等技术成为实现重金属污染物排放量削减目标的关键。在这一背景下，含砷固废治理与清洁利用技术对于含砷污染物的治理与安全处置更具有现实意义。