● 項目名稱：有色冶煉含砷固廢治理與清潔利用技術

● 獲獎級別：國家科技進步二等獎

世界衛生組織曾公布，全球至少有5000多萬人口正面臨著砷中毒的威脅，其中大多數為亞洲國家。我國年排放含砷固廢4萬噸以上，是受砷中毒危害最為嚴重的國家之一。此類高危固廢如果處理不當，不僅嚴重影響人們身體健康，還會遺禍子孫。中南大學柴立元教授領軍的團隊從2002年開始啟動含砷固廢的治理研究工作，歷經10余年產學研攻關獲得成功。其主持完成的有色冶煉含砷固廢治理與清潔利用技術使含砷固廢中砷選擇性脫除率達97%以上，近3年累計清潔利用與安全處置含砷固廢約16萬噸，為含砷固廢的清潔利用提供了技術保障。

含砷固廢難治理

眾所周知，砷和含砷金屬的開采冶煉，用砷或砷化合物作原料生產玻璃、顏料、原藥、紙張，以及煤的燃燒過程，都會產生含砷廢水、廢氣和廢渣，污染環境。大氣含砷污染除巖石風化、火山爆發等自然原因外，主要來自工業生產及含砷農藥的使用、煤的燃燒等。

在環境化學污染物中，砷是最常見、危害人體健康最嚴重的污染物之一。特別是隨著現代工農業生產的發展，砷對環境的污染日趨嚴重。在我國調查的公害危害中，環境砷污染引起的慢性中毒病例最多。砷污染雖然是可治理的，但徹底治理好很難，而要將其清潔利用則更難。

在長期的治砷實踐中，人們或使用化學試劑使砷變為人體難以吸收的砷化合物; 或利用物理方法讓含砷污水通過特殊的過濾器，使砷富集起來變廢為寶;或利用生物方法在砷污染的土壤或水體中種植能吸收砷的植物，以達到吸收砷的目的。這些方法雖然能夠一定程度上減輕砷污染，但哪一種方法的效果都不理想。

一朝亮劍成果豐

湖南是有色金屬之鄉，也是砷污染重災區。柴立元選擇有色冶煉含砷固廢治理與清潔利用技術作為團隊攻關的課題，就是為了解決企業和社會之急需。他帶領科研團隊10 余年磨一劍，如今終到亮劍之時。

該項目成功構建了砷在有色冶煉過程中分配行為的數學模型，研發了冶煉主要工序砷污染物分布的數值仿真技術，開發出了冶煉有害元素(砷)污染動態評價系統，為有色冶煉砷污染防治提供科學依據。同時，該項目針對多金屬含砷固廢利用難題，發明了砷與有價金屬高效分離新工藝，開發了高壓富氧強化脫砷裝置，使含砷固廢中砷選擇性脫除率達97%以上，為含砷固廢清潔利用提高技術保障。此外，該項目還創新開發了機械力化學解毒———膠凝固砷新工藝，研發了含砷固廢熱壓熔融固化新技術， 形成了滿足各種需要的高密度固砷新技術，實現了高密集中安全固砷。

在對含砷固廢實現治理與清潔利用的基礎上，又進一步發明了脫砷后有價物料梯級深度回收銻、鉍等多金屬新工藝，以及砷堿渣深度分離與銻堿回收新工藝，將含砷固廢中鉍的回收率由原有工藝的40%提高至96%，年回收鉍量達到全球總量的10%， 銻利用率也由原有工藝的不到40%提高到95%以上。

產業報國價更高

有專家指出，近些年環境污染日益突出，大氣、土壤、水污染給國民健康帶來了嚴重隱患。作為關系民生健康的環保科技要“接地氣”，緊貼民生需求，含砷固廢治理與清潔利用就是這樣的一項技術。目前，該項目成果已列入《國家先進污染防治示范技術名錄》，并在銅陵有色金屬集團、郴州市金貴銀業、錫礦山閃星銻業等我國十多家銅、鉛、銻冶煉龍頭企業大規模推廣應用。近3 年累計清潔利用與安全處置含砷固廢約16 萬噸，其中固砷約1.2 萬噸，回收有價金屬新增產值約40.51 億元，利稅2.39 億元。為我國有色行業砷固廢污染控制與清潔利用起到了引領作用。

近年來，湖南省通過通過污染治理，工業廢水中汞、鎘、鉛、鉻、砷5 種重金屬排放較2007 年削減了52.02%，扣除產量增長導致的重金屬污染物新增量后，實際削減11.94%。過去重金屬污染嚴重的湘江干流水質明顯好轉，水質中汞、鎘、鉛、砷、鉻的污染濃度分別比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為顯著。

今年是“十二五”收官之年，地方和企業都面臨著重金屬污染治理的嚴峻形勢，廢水分質回用集成、重金屬廢渣資源化再利用等技術成為實現重金屬污染物排放量削減目標的關鍵。在這一背景下，含砷固廢治理與清潔利用技術對于含砷污染物的治理與安全處置更具有現實意義。