徐文眾

摘 要：化工生產(chǎn)在我國國民經(jīng)濟發(fā)展過程中具有重要作用，但在化工生產(chǎn)過程中，不可避免的會產(chǎn)生一些廢棄物或有毒有害物質(zhì)，這就需要采取相應的措施減少化工生產(chǎn)的危害，綠色化學與工藝由此得到發(fā)展。本文將對綠色化學與工藝在無機化工過程中的應用展開簡要論述。

關鍵詞：綠色；無機化工；化學與工藝

化學在人類發(fā)展過程中起著十分重要的地位，為人類的生存與發(fā)展提供了重要的物質(zhì)保障。與此同時，化學生產(chǎn)帶來的各種污染問題同樣也給人類的生存與生活產(chǎn)生了嚴重影響，如何發(fā)展對人類健康和環(huán)境危害較小的生產(chǎn)工藝，成為化學家面臨的新問題，綠色化學由此得到發(fā)展。綠色化學與工藝是指利用化學技術和化學方法，減少或者消除對人類及環(huán)境有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，使化工生產(chǎn)與環(huán)境友好共存。

1 綠色化學與工藝在無機化工過程中的應用

1.1 綠色化學與工藝介紹

1.1.1 原子經(jīng)濟理念下的綠色化學。原子經(jīng)濟理念提出較早，其含義是：在化工生產(chǎn)過程中，應將化工原材料中的分子最大化的轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物。雖然無機化工生產(chǎn)對社會經(jīng)濟的發(fā)展具有重要影響，極大地推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，但我們也應該清醒地認識到化工生產(chǎn)給環(huán)境帶來的危害。為此，應在化工生產(chǎn)和研發(fā)中，充分發(fā)揮原子經(jīng)濟理念的作用，最大限度的將化工原材料轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物，降低化工生產(chǎn)對環(huán)境和人體健康的危害。

1.1.2 原料的綠色化?；て髽I(yè)在生產(chǎn)過程中，由于工藝需要，通常會在化工生產(chǎn)中使用氫氰酸、光氣等有毒原料，這些有毒原料在反應過程中會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，給作業(yè)人員人體健康帶來極大危害，同時也給環(huán)境造成了嚴重污染。為保護工作人員的人體健康，使環(huán)境免受污染，化工企業(yè)應在化工生產(chǎn)中盡可能采用無毒無害的化學物質(zhì)。

化工企業(yè)在生產(chǎn)中使用酸、堿或有機化合物替代有毒化工原料，降低了化工生產(chǎn)的毒性，但酸、堿性物質(zhì)腐蝕性較強，在反應過程中會產(chǎn)生高濃度的酸性氣體或堿性氣體，不僅腐蝕化工生產(chǎn)設備，縮短設備使用壽命，還會對作業(yè)人員身體造成嚴重影響，這也是應盡量避免的。綜上所示，化工企業(yè)應改進生產(chǎn)工藝，采用無毒、無害、無腐蝕性的化工原料，若必須要使用腐蝕性材料，應利用催化劑加快反應速率，降低反應條件，減少腐蝕性化學品對設備的危害。

1.1.3 溶劑的綠色化?；どa(chǎn)過程中，需要使用大量的溶劑，其主要功能是反應介質(zhì)、分離物質(zhì)以及配置溶液等，部分溶劑會在反應后產(chǎn)生大量污染氣體，為降低溶劑在反應過程中產(chǎn)生有毒有害氣體，可使用綠色無污染的溶劑，如超臨界二氧化碳（CO2）。超臨界二氧化碳溶劑是指溫度和壓力達到臨界點以上的流體，具有與溶劑一樣的密度，而且具有氣體的粘度和傳質(zhì)速度，該溶劑在化工生產(chǎn)反應中得到初步應用，已經(jīng)取得了較為理想的效果。相對于其他傳統(tǒng)溶劑而言，超臨界二氧化碳具有無毒、不可燃，成本低等優(yōu)勢，因此具有十分廣闊的發(fā)展前景。

1.1.4 可再生資源的利用。可再生資源生產(chǎn)化學產(chǎn)品是綠色化學未來重要的研究領域之一，也是無機化學企業(yè)未來發(fā)展的方向?？稍偕Y源的使用不僅能有效緩解資源緊缺問題，還能將化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物變廢為寶。如化工生產(chǎn)過程中廢棄物經(jīng)過處理后，可用于動物喂養(yǎng)、燃料燃燒以及其他用途，這主要是通過生物或農(nóng)業(yè)肥料進行聚合物再造工作完成的?？稍偕Y源的利用，提高了化工生產(chǎn)的環(huán)境效益，降低其成本，可有效提升化工企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.2 綠色化學與工藝應用實例

1.2.1 含汞廢液微電解處理工藝。汞在化工生產(chǎn)商有重要用途，同時該物質(zhì)也是對環(huán)境和人體具有危害的一種金屬物質(zhì)。上世紀五十年代日本水俁事件以后，世界各國開始加大了環(huán)境保護力度，并對工業(yè)廢水中汞污染問題的處理進行了深入研究。在電池生產(chǎn)工藝中，工業(yè)廢水含有大量的汞、鋅、錳等重金屬，對廢水中的汞進行處理是一個關鍵環(huán)節(jié)。雖然除汞的方法較多，但各類方法的特點不同，而且適合應用于電池廠工業(yè)廢水處理的方法并不多。較為常用的有混凝法處理工藝，該工藝是將三種重金屬轉(zhuǎn)化為氫氧化物或者氧化物污泥，從而達到降低污染物含量的目的。但該工藝在汞含量較高時難以達到量的處理效果，如某電池廠每天生產(chǎn)100t工業(yè)廢水，其中汞、鋅、錳的污泥含量大約為20-50kg，直接排放形成了巨大的資源浪費，同時還會污染環(huán)境。

新研發(fā)的微電解-混凝沉淀技術可用于電池含汞廢水處理工藝中，試驗結(jié)果表明，總含汞量低于1.765mg/L的工業(yè)廢水經(jīng)過該工藝處理后，其總汞含量達到排放標準，而且汞基本富集于汞泥當中，有效避免了鋅、錳污泥的污染，為后期金屬的回收利用提供了便利；該工藝操作簡單，使經(jīng)濟效益和環(huán)境效益得到了同步實現(xiàn)。

1.2.2 液相法芒硝制堿中苛化廢渣利用工藝。近年來，我國科研學者開始研究液相法芒硝制堿新工藝，并取得了顯著進展。該工藝主要分為兩部分，①通過加入中介質(zhì)，將芒硝（Na2SO4·10H2O）轉(zhuǎn)化為質(zhì)量分數(shù)為12%的高濃度Na2CO3溶液；②將得到的Na2CO3溶液中的溶質(zhì)直接苛化為NaOH溶液。在制取NaOH溶液的同時，產(chǎn)生大量的苛化廢渣，其主要成分是碳酸鈣（CaCO3），若將其棄掉，不但降低原料的利用率，而且還要占用大量的土地堆存，造成嚴重污染。

為解決制堿工藝中廢渣對環(huán)境污染問題，科研工作者在回收利用方面進行了較為系統(tǒng)的探究試驗。具體流程如下：第一步，廢渣成分分析，主要對苛化鈉組成進行分析；第二步，轉(zhuǎn)化，利用碳化法將廢渣中的碳酸鈣成分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)的碳化鈣；第三步，碳化鈣的利用，試驗證明轉(zhuǎn)化后的輕質(zhì)碳化鈣可廣泛用于冶金、有機合成、玻璃制造等制造工藝中，而且還能用于塑料、橡膠、油膜的填料。該處理工藝不僅減少了廢渣對環(huán)境的污染，還使原材料得到了充分利用，降低了燒堿和塑料等產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

2 結(jié)束語

無機化工生產(chǎn)與我國社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關，在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，也帶來了一些問題，如環(huán)境污染問題以及人類健康問題，需要我們采取積極的應對措施。為促使化工生產(chǎn)能夠健康持續(xù)發(fā)展，減少對環(huán)境的污染，保障工作人員健康，應充分利用現(xiàn)代生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn)，從原材料、溶劑、生產(chǎn)工藝等多個方面進行改進，實現(xiàn)無機化工的綠色化生產(chǎn)，確保無機化工能夠持久發(fā)展。

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