重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同。不少有機(jī)化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化,使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性,很難在環(huán)境中降解。目前我國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。如隨廢水排出的重金屬,即使?jié)舛刃?,也可在藻類和底泥中積累,被魚和貝類體表吸附,產(chǎn)生食物鏈濃縮,從而造成公害。 水體中金屬有利或有害不僅取決于金屬的種類、理化性質(zhì),而且還取決于金屬的濃度及存在的價(jià)態(tài)和形態(tài),即使有益的金屬元素濃度超過某一數(shù)值也會(huì)有劇烈的毒性,使動(dòng)植物中毒,甚至死亡。金屬有機(jī)化合物(如有機(jī)汞、有機(jī)鉛、有機(jī)砷、有機(jī)錫等)比相應(yīng)的金屬無機(jī)化合物毒性要強(qiáng)得多;可溶態(tài)的金屬又比顆粒態(tài)金屬的毒性要大;六價(jià)鉻比三價(jià)鉻毒性要大等等。
重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,近年來,重金屬污染造成的危機(jī)已經(jīng)在逐漸顯現(xiàn)。
說到廢舊不銹鋼的分類,就不能不首先說說不銹鋼的分類。不銹鋼可以按用途、化學(xué)成分及金相組織來大體分類。按照用途分類將在金相組織分類中一并敘述。
按化學(xué)成分劃分,可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng),分別以Cr13和Cr18Ni8鋼為代表,其他的不銹鋼都是在這兩種鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展的。
按金相組織劃分,可分為馬氏體型、奧氏體型、鐵素體型和雙相型不銹鋼等。馬氏體不銹鋼,主要為鉻含量在12%~18%范圍內(nèi)的低碳或高碳鋼。
它具備高強(qiáng)度和耐蝕性,可以用來制造機(jī)器零件如蒸汽渦輪的葉片、蒸汽裝備的軸和拉桿,以及在腐蝕介質(zhì)中工作的零件如活門、螺栓等。碳含量較高的鋼號(hào)則適用于制造醫(yī)療器械、餐刀、測(cè)量用具、彈簧等。奧氏體不銹鋼,含鉻大于18%,還含有8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氦等元素,綜合性能好,可耐多種介質(zhì)腐蝕。奧氏體不銹鋼,塑性好,是絕大多數(shù)鋼種在高溫下進(jìn)行壓力加工時(shí)所要求的組織,并且沒有磁性。鐵素體不銹鋼,含鉻12%~30%,其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高,耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。奧氏體-鐵素體雙相型不銹鋼,兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn),并具有超塑性。
在當(dāng)前施行節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下,堅(jiān)持人類的可持續(xù)發(fā)展,不銹鋼是這些要求的綠色環(huán)保材料。不銹鋼已經(jīng)成為循環(huán)利用率的材料之一,可回收,重復(fù)利用。從理論上講,如果廢鋼量充足,不銹鋼冶煉可全部采用廢鋼。同時(shí)不銹鋼具有的材料消耗,是當(dāng)今時(shí)代的不銹、耐蝕、耐熱、耐用的優(yōu)良結(jié)構(gòu)材料而被廣泛應(yīng)用。 美國耶魯大學(xué)的研究表明,用廢鋼冶煉含鎳奧氏體不銹鋼可以節(jié)約能量2/3以上,并且可以減少70%的二氧化碳排放。他們的《不銹鋼循環(huán)利用的能源優(yōu)勢(shì)》研究報(bào)告表明,較高的再生利用率具有明顯的環(huán)境優(yōu)勢(shì)。在目前的產(chǎn)能下,全球生產(chǎn)1 700萬噸奧氏體不銹鋼,在整個(gè)生產(chǎn)周期中,一次性能源消耗為9.0×1017焦耳,二氧化碳排放量為6 100萬噸。按當(dāng)前的廢鋼比進(jìn)行生產(chǎn),與僅采用原始資源生產(chǎn)相比,一次性能源消耗減少約33%,二氧化碳減排約32%。假設(shè)不銹鋼全部用廢鋼生產(chǎn),可節(jié)能67%,二氧化碳減排70%。
廢舊金屬主要通過火法富集、濕法溶解、微生物吸附等工藝實(shí)現(xiàn)資源回收利用,既減少對(duì)自然環(huán)境的破壞,又降低金屬冶煉成本。具體見下圖:
廢舊金屬還可經(jīng)過加工,成為金屬雕塑、工藝品等,實(shí)現(xiàn)更高的美學(xué)價(jià)值。
廢鐵的華麗變身
在生活垃圾科普展示館,其設(shè)計(jì)、建造和布展的方式,也融入了很多廢舊金屬的元素。比如,門廳背景墻的一尊綠色山水概念雕塑,是利用回收金屬板做成的;
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