某进口次氧化锌固体废物属性鉴别方法研究*

2022-04-09飞岳春雷刘美东管嵩张庆建冯丽丽3

现代矿业 2022年3期

宋飞岳春雷刘美东管嵩张庆建冯丽丽3

（1.青岛海关技术中心；2.青岛理工大学环境与市政工程学院）

《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中对固体废物（以下简称固废）进行了明确的定义：指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。经无害化加工处理，并且符合强制性国家产品质量标准，不会危害公众健康和生态安全，或者根据固体废物鉴别标准和鉴别程序认定为不属于固体废物的除外［1-3］。固废具有几个基本特征：①不再具有原来物品的使用价值，只能被用来再循环处置、填埋、焚烧或其他用途；②不能直接作为其他产品的原料来使用，如果间接地作为其他产品的原料来使用，没有使用或无法使用的部分不能产生二次环境污染；③复杂性，固废包含多种形态、特性和特征；④可转化性，固废在特定的时间和技术条件下，在丢弃或最终处置前，有成为其他产品的资源的可能，也就具有废物利用的价值；⑤经济价值，此为固废利用的主要驱动力，固废的经济性取决于废物利用价值的大小和国家对废物利用的经济鼓励政策，当固废能获得经济价值时，就容易进行利用；⑥危害性，不论何种形式与种类，固废总会对人们生产或者生活及环境产生不利影响［4-7］。

正是因为固废具有以上特征，在对申报进口的物料进行鉴别时，应严格按照《固体废物鉴别标准通则》的要求开展工作。首先对货物的外观进行详细描述，尤其是外观形态、颜色、气味等特征进行初步判断，一般进口的正常货物原料与加工后物料是有一定区别的，正常副产品氧化锌或氧化锌富集物应为白色或灰色粉末状固体，无外来夹杂物，且粒度均匀，采用袋装，包装严密并贴有明显标识。加工后物料多为散装样品，会有少许气味，样品颜色多为灰色或深色，且有金属、合金等夹杂物，粒度大小不一。制备分析样品通常运用X 射线衍射仪和X 射线荧光光谱仪对样品进行物相组成和半定量组分分析，再根据试验数据，将样品与原生矿物和正常货物进行比较，查阅文献资料，推断其来源和产生工艺，最终对其是否属于固废做出正确的判定，固废鉴定在保障循环经济发展的同时，又为打击违法进口固体废物提供佐证，具有重要社会意义［8-9］。

次氧化锌在贸易中又称副产品氧化锌、氧化锌富集物、粗制氧化锌等，《副产品氧化锌》（YS/T 73—2011）中对副产品氧化锌有明确的定义和范围，指含锌的冶炼渣料和合金经综合回收所得的氧化锌，为白色或灰白色粉末状固体，不含有外来夹杂物。《锌冶炼用氧化锌富集物》（YS/T 1343—2019）中氧化锌富集物指利用锌浸出渣、炼铅炉渣、电炉炼钢烟尘、高炉瓦斯灰（泥）等含锌物料经火法挥发富集加工生产的用于锌冶炼的氧化锌产品，为颜色均匀的粉末状固体。氧化锌富集物是含锌废料经过一定的氧化还原工艺处理得到的。以含锌废料为原料，加入还原剂，氧化还原焙烧，经分离收集得到脱除杂质的氧化锌产物。该类产品主要化学成分为氧化锌，主要物相为ZnO，伴有次生物相，可作为湿法炼锌的主要原料。此类产品生产有间接法、直接法和化学湿法3种工艺。间接法生产中，金属锌熔化过程中氧化锌会附着在锌溶液上形成浮渣，而少量生成的氧化锌颗粒中包裹金属锌形成大颗粒成为炉底渣；直接法所用原料不纯，更容易形成大量浮渣。这些物料共同组成的氧化锌渣主要组分为氧化锌和金属锌，少量的二氧化硅、氧化铝、氧化铁等其他杂质。依据这2 个标准，结合《固体废物鉴别标准通则》（GB 34330—2017），对某进口次氧化锌进行固体废物属性鉴别。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

试验主要仪器及试剂为PM400研磨机，HERZOG压片机，S4 PⅠONEER X-射线荧光光谱仪，D8 ADVANCE X-射线衍射仪，ⅠCAP 7000 电感耦合等离子体发射光谱仪，离子选择电极，微晶纤维素（柱层析），盐酸（分析纯）。

1.2 样品物理性能

（1）外观。打开包装后观察样品颜色、颗粒状态、粒度大小、气味等。

（2）粒度。将样品充分混匀，缩分后的检测样品，按4个粒级进行筛分。

（3）形态。通过矿物显微镜观察不同粒度下样品的外观形态。

1.3 样品化学性能

使用X-射线衍射分析仪分析样品的物相结构。样品与微晶纤维素混合后压片，使用X-射线荧光光谱仪测定各元素组分含量。

2 结果与讨论

2.1 外观

样品外观为灰色粉状、块状固体，间有黄色块状、条状金属夹杂物，黑色孔状块（图1）。

2.2 粒度

按4个粒级对样品进行筛分，各粒级质量比见表1。

少量各粒级样品用水清洗烘干后在矿物显微镜下观察，外观性状基本一致，为灰色、紫红色、黄色块状或条状固体，部分有金属光泽，粒度大小不同（图2），不符合次氧化锌的外观特征。

用1+1盐酸滴加清洗少量各粒级样品，再用水冲洗烘干后在矿物显微镜下观察样品性状，原灰色块状外表清洗后显现黄色或紫红色，黄色金属颗粒与盐酸反应后也呈现紫红色，未完全反应的依然是黄色金属颗粒，进一步确定不符合次氧化锌的外观特征（图3）。

2.3 成分分析

取少量缩分后样品研磨过0.18 mm 筛，筛下样品制备成分析样。采用容量分析法、X荧光光谱半定量分析法和离子选择电极法测定，样品主要含有锌、铜、铝、硅等元素，锌以氧化物表示，样品成分含量检测结果见表2。

2.4 物相分析

对样品进行物相分析，主要物相为氧化锌，少量铜锌合金和二氧化硅等。未过筛样品占比4.8%，物相分析结果主要为铜锌合金，少量为氧化锌等，分析样品及未过筛样品物相图谱见图4、图5，该物相图谱不符合次氧化锌的物相特征。

2.5 属性鉴别结论

某进口次氧化锌固体废物样品外观灰色，夹杂块状条状金属，筛下分析样品氧化锌含量高，筛上样品主要物相为铜锌合金，结合氧化锌产品特征，推断样品为锌、铜冶炼产生的废料、残渣或回收粉尘的混合物，依据《副产品氧化锌》（YS/T 73—2011）和《锌冶炼用氧化锌富集物》（YS/T 1343—2019）中规定的定义和范围，此样品不属于副产品氧化锌或氧化锌富集物。根据《固体废物鉴别标准通则》（GB 34330—2017）判定样品属于固体废物。