(中国粉体技术网/班建伟)固体废物作为一种“混合复杂资源”,我们可以按其资源化应用进行分类,分为能源型固体废物,矿产资源型固体废物,功能产品型固体废物。能源型固体废物,是指其资源化途径主要转化为能源,包括有机固体废物(农作物秸秆、枯枝落叶)和低等矿产能源(煤矸石)等;矿产资源型固体废物,是指其资源化途径主要提取有用组分(金属或非金属),包括低品位矿、尾矿、电子废弃物、工业废渣等;功能产品型固体废物,是指其资源化途径主要为直接开发功能产品,如环境友好材料,是前两种固废最后循环利用的最终途径。固体废物资源循环利用模式见图1。

固体废物资源循环利用要从微观层次的矿物学、胶体与界面化学和多元多相体系的矿物资源加工、冶金等方面进行系统的研究。
主要研究内容和方向包括:
(1)固体废物的化学成分、物相组成、有用组分、分布特征、有用成分与物相的富集特征与方式及它们之间的关系,主要包括固体废物矿物学、工艺矿物学、岩石学等。
(2)设计并优化加工提纯的流程;查明共伴生组分的特征,提出综合利用的技术方案;查明有用、有害元素的组成特点,指导废弃物利用和无害化处理。这些内容是提高资源利用效率的关键指标。
(3)固体废物资源中金属和非金属物质的结合特性与解离特性研究,探讨无机混合体或有机无机复合体(如废弃电子垃圾)的机械破碎性能及粉碎机制,粉碎与分选方式选择与优化(如用自动图像分析法研究物相的结构和解离特征)等,包括固体废物资源中特定颗粒在各种物理场中选择性分离行为,在各种化学场或过程中选择性化学反应或溶出行为,以及微生物浸出、改性行为,并对其质量、环境安全性和经济性进行评价。
(4)固体废物循环利用途径、资源物性评价及全过程生态设计,包括固体废物目标产物定位及再生过程工艺设计,再加工—再生产—再使用—再循环的多层次闭路循环利用方
式,“资源—产品—再生资源”的高级流动过程全生命周期过程评价,矿物资源的精开采、低消耗、低排放、高效率实现的技术途径。
(5)固体废物深加工与增值方法与技术研究,包括减量化、再利用、再循环、替代和修复方法与技术研究;二次资源和“非传统”矿物资源范围、循环利用深加工、增值方式与技术;固体废物直接转化为功能材料的制备过程理论和可控制备技术研究;天然矿物成分配方和结构特征设计新型非金属材料应用研究。
(6)固体废物有害组分含量、赋存特征、固定方式,各种介质中的溶出与迁移行为研究;固体废物有害组分资源转化与加工作用过程中的富集、赋存变化、矿物固定方法、转移行为与预防措施研究;各种固体废物有害组分综合生态环境安全性评价;特种废物资源利用与安全性研究如放射性废物的固化和处置理论及技术研究。

废物资源化研究理论与方法已大大超越了传统地质与矿业科学、环境科学与工程的范畴,而是基于地质学、矿物加工、化学、生物学、物理学、材料科学、环境科学等学科相互交叉与渗透,废物资源化中的诸多理论与方法却与矿物学、岩石学、地球化学有紧密的联系,势必进一步拓宽传统资源、矿业、材料、环境的研究视野和空间,推动新的研究领域和交叉学科发展。作为一门新兴的不断交叉融合的综合性学科,固体废物资源循环还涉及农学、系统工程学和资源经济学等。这些关联学科为固体废物资源循环利用的技术创新和工业化应用提供有力的理论基础。
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