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专利名称：一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210216422.7

专利申请（专利权）人：中南大学
权利人地址：湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号

专利发明（设计）人：王云燕,唐巾尧,孙竹梅,柴立元,徐慧,杜嘉丽,罗永健,肖睿洋

专利摘要：本发明提供一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法，包括步骤：S1，获取待测固体废物的预设物理性质信息、预设化学性质信息和预设长期浸出毒性评价信息；分析所述固体废物的生态环境风险信息；S2，根据所述预设物理性质信息和所述预设化学性质信息分析所述固体废物的资源属性解析值A；根据所述预设物理性质信息、所述生态环境风险信息和所述预设长期浸出毒性评价信息分析所述固体废物的环境属性解析值E；S3，根据所述资源属性解析值A和所述环境属性解析值E的比值H的大小对所述固体废物的资源环境属性进行判定。本发明实现了有色冶金固体废物资源环境属性的协调分析，可为其处理与处置方法提供指导性意见。

主权利要求：
1.一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法，其特征在于，包括步骤：S1，获取待测固体废物的预设物理性质信息、预设化学性质信息以及预设长期浸出毒性评价信息，并根据所述预设化学性质信息分析获得所述固体废物的生态环境风险信息；
S2，根据所述预设物理性质信息和所述预设化学性质信息分析所述固体废物的资源属性解析值A；根据所述预设物理性质信息、所述生态环境风险信息和所述预设长期浸出毒性评价信息分析所述固体废物的环境属性解析值E；
S3，根据所述资源属性解析值A和所述环境属性解析值E的比值H的大小对所述固体废物的资源环境属性进行判定；
所述预设物理性质信息包括所述固体废物的粒度信息和含水率信息；所述预设化学性质信息包括所述固体废物中重金属元素的含量信息、化学形态信息和物相结构信息；
所述根据所述预设物理性质信息和所述预设化学性质信息分析所述固体废物的资源属性解析值A的步骤包括：根据所述粒度信息获取第一粒度赋值B1，根据所述含水率信息获取第一含水率赋值B2；
根据所述重金属元素的含量信息、化学形态信息和物相结构信息分别获取所选重金属元素的含量赋值C1、所选重金属元素的化学形态赋值C2和所选重金属元素的物相结构赋值C3；
根据所述第一粒度赋值B1、所述第一含水率赋值B2、所述所选重金属元素的含量赋值C1、所述所选重金属元素的化学形态赋值C2和所述所选重金属元素的物相结构赋值C3获取所述固体废物的资源属性解析值A；
所述第一粒度赋值B1的赋值基准包括：根据所述粒度信息判断所述固体废物是否为块状物，若为块状物，则赋值0.5；若非块状物，则赋值1；
所述第一含水率赋值B2的赋值基准包括：根据所述含水率信息判断所述固体废物的含水率，所述固体废物的含水率小于10％，则赋值1；所述固体废物的含水率为10％～30％，则赋值0.5；所述固体废物的含水率大于30％，则赋值0；
所述所选重金属元素的含量赋值C1的赋值基准包括：根据所述重金属元素的含量信息判断所选重金属元素的含量，将所述所选重金属元素的含量在0～1的范围内对应进行赋值；
所述所选重金属元素的化学形态赋值C2的赋值基准包括：根据所述重金属元素的化学形态信息获得所述所选重金属元素的有效态含量，将所述所选重金属元素的有效态含量在
0～1的范围内对应进行赋值；
所述所选重金属元素的物相结构赋值C3的赋值基准包括：根据所述重金属的物相结构信息判断所述所选重金属元素是否存在矿相结构包裹的情况，若存在，则赋值0.5；若不存在，则赋值1；
所述所选重金属元素的含量赋值C1包括：铜的含量赋值C1Cu、铅的含量赋值C1Pb、锌的含量赋值C1Zn；
所述所选重金属元素的化学形态赋值C2包括：铜的化学形态赋值C2Cu、铅的化学形态赋值C2Pb、锌的化学形态赋值C2Zn；
所述所选重金属元素的物相结构赋值C3包括：铜的物相结构赋值C3Cu、铅的物相结构赋值C3Pb、锌的物相结构赋值C3Zn；
所述资源属性解析值A的计算公式为：
A＝K1B1+K2B2+K3C1Cu+K4C2Cu+K5C3Cu+K6C1Pb+K7C2Pb+K8C3Pb+K9C1Zn+K10C2Zn+K11C3Zn按所述资源属性解析值A的计算公式获取所述固体废物的资源属性解析值A；
在所述资源属性解析值A的计算公式中，所述K1为0.181；所述K2为0.186；所述K3为
0.136；所述K4为0.129；所述K5为0.126；所述K6为0.035；所述K7为0.034；所述K8为0.033；所述K9为0.049；所述K10为0.046；所述K11为0.045；
所述根据所述预设物理性质信息、所述生态环境风险信息和所述预设长期浸出毒性评价信息分析所述固体废物的环境属性解析值E的步骤包括：根据所述粒度信息获取第二粒度赋值F1，根据所述含水率信息获取第二含水率赋值F2；
根据所述生态环境风险信息中多种重金属的潜在危险指数总和PERI获取所述生态环境风险赋值G1；根据所述预设长期浸出毒性评价信息中的浸出毒性增幅获取长期浸出毒性评价赋值G2；
然后根据所述第二粒度赋值F1、所述第二含水率赋值F2、所述生态环境风险赋值G1和所述长期浸出毒性评价赋值G2获取所述固体废物的环境属性解析值E；
所述第二粒度赋值F1的赋值基准包括：根据所述粒度信息判断所述固体废物是否为块状物，若为块状物，则赋值0；若非块状物，则从所述粒度信息中获取所述固体废物的中位粒径，按负指标对所述中位粒径进行无量纲化处理后赋值；
所述第二含水率赋值F2的赋值基准包括：根据所述含水率信息判断所述固体废物的含水率，然后按正指标对所述固体废物的含水率进行无量纲化处理后赋值；
所述生态环境风险赋值G1的赋值基准包括：选取所述生态环境风险信息中的所述固体废物中多种重金属的潜在危险指数总和PERI，然后按正指标对所述多种重金属的潜在危险指数总和PERI进行无量纲化处理后赋值；
所述长期浸出毒性评价赋值G2的赋值基准包括：选取所述预设长期浸出毒性评价信息中的所述固体废物的浸出毒性增幅，然后按正指标对所述浸出毒性增幅进行无量纲化处理后赋值；
所述环境属性解析值E的计算公式为：E＝K12F1+K13F2+K14G1+K15G2；
按所述环境属性解析值E的计算公式获取所述固体废物的环境属性解析值E；
在所述环境属性解析值E的计算公式中，所述K12为0.193；所述K13为0.201；所述K14为
0.302；所述K15为0.304。
2.根据权利要求1所述的解析与判定方法，其特征在于，所述无量纲化处理的计算方法包括：vi＝xi/xmax正指标
vi＝xmin/xi负指标
式中：Vi为无量纲化处理后的赋值；Xi为待处理的值；Xmax为正指标中的最大值；Xmin表示负指标中的最小值。
3.根据权利要求1所述的解析与判定方法，其特征在于，所述固体废物中多种重金属的潜在危险指数总和PERI的计算方法包括：式中： 为单个重金属的污染指数； 为所述化学形态信息中单个重金属环境有效态含量(mg/kg)； 为对应单个重金属的参考值(mg/kg)，根据《土壤环境质量?建设用地土壤污染风险管控标准》(GB36600?2018)，取各类污染物的筛选值作为所述参考值； 为单个重金属的潜在风险； 为对应单个重金属的毒性响应因子；PERI为多种重金属的潜在：χ甘芎停
其中，若固体废物中的单个重金元素含量<0.1％，则其对应的污染指数 记为0。
4.根据权利要求1所述的解析与判定方法，其特征在于，当所述固体废物中的所有重金属元素的浸出浓度均未超过浓度限值时，所述固体废物的毒性增幅记为0；
当所述固体废物中存在重金属元素的浸出浓度超过浓度限值时，所述固体废物的毒性增幅的值为预设时间段内所述固体废物的重金属元素浸出毒性增幅中的最大增幅；其中，当所述最大增幅大于100倍时，所述固体废物的毒性增幅记为100倍。 说明书 : 一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法技术领域[0001] 本发明涉及冶金环境工程领域，尤其涉及一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法。背景技术[0002] 我国作为世界有色金属生产第一大国，在铜铅锌冶炼工艺过程中会产生大量固体废物。随着近年来各项环保法规的更新以及发布实施，我国固体废物的资源综合利用与管理进入了一个新的高度。有色冶金固体废物成分复杂，含有大量金属元素，不但是巨大的潜在资源，同时也具有较大的潜在风险，因此必须在实现其有价金属高质高值资源化的同时，确保其环境风险最小化，而固体废物资源属性、环境属性的解析是实现其资源化、无害化的基础。[0003] 为了对资源、环境属性的多项指标进行系统解析与判定，需要系统地采取一定的分析判定方法，常用的判定方法有生命周期评价法、：呒兰鄯安愦畏治龇ǖ。但是，现有研究仅单独针对资源利用或风险评价进行多指标评价，未针对有色金属固体废物固有的资源性和污染性进行有效判定，缺乏对有色金属固体废物资源环境属性系统性的解析判定方法。[0004] 鉴于此，有必要提供一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法，以解决或至少缓解上述未针对有色金属固体废物固有的资源性和污染性进行有效判定的缺陷。发明内容[0005] 本发明的主要目的是提供一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法，旨在解决上述未针对有色金属固体废物固有的资源性和污染性进行有效判定的技术问题。[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法，包括步骤：[0007] S1，获取待测固体废物的预设物理性质信息、预设化学性质信息以及预设长期浸出毒性评价信息，并根据所述预设化学性质信息分析获得所述固体废物的生态环境风险信息；[0008] S2，根据所述预设物理性质信息和所述预设化学性质信息分析所述固体废物的资源属性解析值A；根据所述预设物理性质信息、所述生态环境风险信息和所述预设长期浸出毒性评价信息分析所述固体废物的环境属性解析值E；[0009] S3，根据所述资源属性解析值A和所述环境属性解析值E的比值H的大小对所述固体废物的资源环境属性进行判定。[0010] 进一步地，所述预设物理性质信息包括所述固体废物的粒度信息和含水率信息；所述预设化学性质信息包括所述固体废物中重金属元素的含量信息、化学形态信息和物相结构信息。[0011] 进一步地，所述根据所述预设物理性质信息和所述预设化学性质信息分析所述固体废物的资源属性解析值A的步骤包括：[0012] 根据所述粒度信息获取第一粒度赋值B1，根据所述含水率信息获取第一含水率赋值B2；[0013] 根据所述重金属元素的含量信息、化学形态信息和物相结构信息分别获取所选重金属元素的含量赋值C1、所选重金属元素的化学形态赋值C2和所选重金属元素的物相结构赋值C3；[0014] 根据所述第一粒度赋值B1、所述第一含水率赋值B2、所述所选重金属元素的含量赋值C1、所述所选重金属元素的化学形态赋值C2和所述所选重金属元素的物相结构赋值C3获取所述固体废物的资源属性解析值A。[0015] 进一步地，所述第一粒度赋值B1的赋值基准包括：根据所述粒度信息判断所述固体废物是否为块状物，若为块状物，则赋值0.5；若非块状物，则赋值1；[0016] 所述第一含水率赋值B2的赋值基准包括：根据所述含水率信息判断所述固体废物的含水率，所述固体废物的含水率小于10％，则赋值1；所述固体废物的含水率为10％～30％，则赋值0.5；所述固体废物的含水率大于30％，则赋值0；[0017] 所述所选重金属元素的含量赋值C1的赋值基准包括：根据所述重金属元素的含量信息判断所选重金属元素的含量，将所述所选重金属元素的含量在0～1的范围内对应进行赋值；[0018] 所述所选重金属元素的化学形态赋值C2的赋值基准包括：根据所述重金属元素的化学形态信息获得所述所选重金属元素的有效态含量，将所述所选重金属元素的有效态含量在0～1的范围内对应进行赋值；[0019] 所述所选重金属元素的物相结构赋值C3的赋值基准包括：根据所述重金属的物相结构信息判断所述所选重金属元素是否存在矿相结构包裹的情况，若存在，则赋值0.5；若不存在，则赋值1。[0020] 进一步地，所述所选重金属元素的含量赋值C1包括：铜的含量赋值C1Cu、铅的含量赋值C1Pb、锌的含量赋值C1Zn；[0021] 所述所选重金属元素的化学形态赋值C2包括：铜的化学形态赋值C2Cu、铅的化学形态赋值C2Pb、锌的化学形态赋值C2Zn；[0022] 所述所选重金属元素的物相结构赋值C3包括：铜的物相结构赋值C3Cu、铅的物相结构赋值C3Pb、锌的物相结构赋值C3Zn；[0023] 所述资源属性解析值A的计算公式为：[0024] A＝K1B1+K2B2+K3C1Cu+K4C2Cu+K5C3Cu+K6C1Pb+K7C2Pb+K8C3Pb+K9C1Zn+K10C2Zn+K11C3Zn[0025] 按所述资源属性解析值A的计算公式获取所述所述固体废物的资源属性解析值A。[0026] 进一步地，在所述资源属性解析值A的计算公式中，所述K1为0.181；所述K2为0.186；所述K3为0.136；所述K4为0.129；所述K5为0.126；所述K6为0.035；所述K7为0.034；所述K8为0.033；所述K9为0.049；所述K10为0.046；所述K11为0.045。[0027] 进一步地，所述根据所述预设物理性质信息、所述生态环境风险信息和所述预设长期浸出毒性评价信息分析所述固体废物的环境属性解析值E的步骤包括：[0028] 根据所述粒度信息获取第二粒度赋值F1，根据所述含水率信息获取第二含水率赋值F2；[0029] 根据所述生态环境风险信息中多种重金属的潜在危险指数总和PERI获取所述生态环境风险赋值G1；根据所述预设长期浸出毒性评价信息中的浸出毒性增幅获取长期浸出毒性评价赋值G2；[0030] 然后根据所述第二粒度赋值F1、所述第二含水率赋值F2、所述生态环境风险赋值G1和所述长期浸出毒性评价赋值G2获取所述固体废物的环境属性解析值E。[0031] 进一步地，所述第二粒度赋值F1的赋值基准包括：根据所述粒度信息判断所述固体废物是否为块状物，若为块状物，则赋值0；若非块状物，则从所述粒度信息中获取所述固体废物的中位粒径，按负指标对所述中位粒径进行无量纲化处理后赋值；[0032] 所述第二含水率赋值F2的赋值基准包括：根据所述含水率信息判断所述固体废物的含水率，然后按正指标对所述固体废物的含水率进行无量纲化处理后赋值；[0033] 所述生态环境风险赋值G1的赋值基准包括：选取所述生态环境风险信息中的所述固体废物中多种重金属的潜在危险指数总和PERI，然后按正指标对所述多种重金属的潜在危险指数总和PERI进行无量纲化处理后赋值；[0034] 所述长期浸出毒性评价赋值G2的赋值基准包括：选取所述预设长期浸出毒性评价信息中的所述固体废物的浸出毒性增幅，然后按正指标对所述浸出毒性增幅进行无量纲化处理后赋值。[0035] 进一步地，所述环境属性解析值E的计算公式为：[0036] E＝K12F1+K13F2+K14G1+K15G2；[0037] 按所述环境属性解析值E的计算公式获取所述固体废物的环境属性解析值E。[0038] 进一步地，在所述环境属性解析值E的计算公式中，所述K12为0.193；所述K13为0.201；所述K14为0.302；所述K15为0.304。[0039] 进一步地，所述无量纲化处理的计算方法包括：[0040] vi＝xi/xmax正指标[0041] vi＝xmin/xi负指标[0042] 式中：Vi为无量纲化处理后的赋值；Xi为待处理的值；Xmax为正指标中的最大值；Xmin表示负指标中的最小值。[0043] 进一步地，所述固体废物中多种重金属的潜在危险指数总和PERI的计算方法包括：[0044][0045][0046][0047] 式中： 为单个重金属的污染指数； 为所述化学形态信息中单个重金属环境有效态含量(mg/kg)； 为对应单个重金属的参考值(mg/kg)，根据《土壤环境质量?建设用地土壤污染风险管控标准》(GB36600?2018)，取各类污染物的筛选值作为所述参考值； 为单个重金属的潜在风险； 为对应单个重金属的毒性响应因子；PERI为多种重金属的潜在：χ甘芎停籟0048] 其中，若固体废物中的单个重金元素含量<0.1％，则其对应的污染指数Cfi记为0。[0049] 进一步地，当所述固体废物中的所有重金属元素的浸出浓度均未超过浓度限值时，所述固体废物的毒性增幅记为0；[0050] 当所述固体废物中存在重金属元素的浸出浓度超过浓度限值时，所述固体废物的毒性增幅的值为预设时间段内所述固体废物的重金属元素浸出毒性增幅中的最大增幅；其中，当所述最大增幅大于100倍时，所述固体废物的毒性增幅记为100倍。[0051] 进一步地，对多种所述固体废物进行同批比较，所述固体废物均为有色冶金固体废物；并且，所述根据所述资源属性解析值A和所述环境属性解析值E的比值H的大小对所述固体废物的资源环境属性进行判定包括步骤：[0052] 分别获取多种所述固体废物的比值H，将多种所述固体废物的比值H进行比较，并按比值H从大至小依次排序，所述固体废物的资源环境属性与所述比值H的排序相对应，对资源环境属性高的所述固体废物进行资源化利用，对资源环境属性低的所述固体废物进行无害化处理。[0053] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：[0054] 本发明提供了一种有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法，能够系统性地对多类有色冶金固废进行分析，确保实现其有价金属高质高值资源化的同时，使得其环境风险最小化。本发明通过获取待测固体废物的预设物理性质信息、预设化学性质信息以及预设长期浸出毒性评价信息，以此为基。梢曰竦盟龉烫宸衔锏淖试词粜越馕鲋岛退龉烫宸衔锏幕肪呈粜越馕鲋，并且，通过所述固体废物的资源属性解析值和所述环境属性解析值的分析，可以对有色冶金固体废物的资源环境属性进行有效判定。[0055] 其中，由于有色金属固体废物属于工业生产的人为产物，具有资源性及污染性的双重属性，基于重金属含量评估其污染程度意义不大，因此，本发明通过采用所述生态环境风险信息，可以有色金属固体废物的双重属性相契合；由于现有研究采用的单一浸出方法对固体废物的环境毒性进行分析并不适用于有色金属固体废物资源环境属性的系统性分析，因此，本发明为了系统地评估固体废物的环境属性，采用长期浸出毒性评价信息作为判定指标。[0056] 此外，通过对粒度信息和含水率信息的进行不同标准赋值，对所选重金属元素的含量信息、化学形态信息和物相结构进行赋值，对所述生态环境风险进行赋值，对长期浸出毒性评价进行赋值，使得本发明可以呈现出系统性和可计算性；而且，本发明通过各项赋值和权重系数的分析，针对性地构建了有色冶金固废资源环境属性的判定体系，创造性地解决了现有技术中未针对有色金属固体废物固有的资源性和污染性进行有效判定的缺陷。附图说明[0057] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。[0058] 图1为本发明实施例1中有色冶金固废资源环境属性的解析与判定方法的流程示意图；[0059] 图2为本发明实施例1中资源属性的指标体系图；[0060] 图3为本发明实施例1中环境属性的指标体系图。[0061] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。具体实施方式[0062] 下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。[0063] 需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。[0064] 另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。[0065] 并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基。奔际醴桨傅慕岷铣鱿窒嗷ッ芑蛭薹ㄊ迪质庇Φ比衔庵旨际醴桨傅慕岷喜淮嬖，也不在本发明要求的保护范围之内。[0066] 实施例1[0067] 参考图1，本实施例中的有色金属冶金多源固体废物资源环境属性的解析与判定方法，包括步骤：[0068] S10，对待测固体废物进行粒度、含水率等测定，获取固体废物的物理性质信息。[0069] S20，对待测固体废物进行重金属元素含量、化学形态、物相结构等测定，获取固体废物的化学性质信息。[0070] S30，根据测定的重金属化学形态结果计算PERI生态风险指数，并对固体废物进行长期风险评价试验，获取固体废物的浸出毒性信息。[0071] S40，利用构建的评价指标体系与计算方法计算有色金属固体废物的资源、环境属性解析值并进行判定。[0072] 本实施例中，固体废物长期风险评价试验旨在模拟固体废物长期堆存情况下的性质变化及其可能带来的环境：，将待测固体废物在室温条件下储存，分别在实验开始前、第1～7天、第14天、第28天、其后的每个月对待测固体废物测定浸出毒性，根据浸出毒性的变化情况评估固体废物的长期环境风险。[0073] 本实施例中，测定重金属化学形态时可根据重金属元素含量测定结果进行筛。艄烫宸衔镏械哪吃睾考(<0.1％)，可不进行该元素的化学形态测定，重金属化学形态测定采取BCR连续提取法。[0074] 本实施例中，对待测固体废物测定浸出毒性采用TCLP方法。[0075] 本实施例中，如图2和图3所示，采用层次分析法构建资源属性的四层指标体系及环境属性的三层指标体系。[0076] 针对指标评价体系，需说明的是：[0077] 本实施例中，结合固体废物综合利用、冶金环境工程等领域的22名专家提供的数据，通过AHP层次分析法对上述指标体系中各指标的权重进行了计算：[0078] 表1资源一级权重值计算结果[0079][0080] 二级指标为化学性质中的Cu、Pb、Zn三种元素，主要考虑经济指标的影响，基于指标值权重和为1的基础之上，根据各元素的市场价格确定其权重。[0081] 表2资源二级权重值计算结果[0082] 市场价格(元/吨)* 权重WCu 57550 0.618Pb 15046 0.161Zn 20543 0.221[0083] *市场价格均以2021年1月底价格为准。[0084] 表3资源三级权重值计算结果[0085][0086] 由表1、表3可知，固体废物资源属性解析的一级指标中，化学性质更为重要，三级指标计算结果显示，各指标的影响程度基本一致，其中含量的影响程度略大于其他指标。[0087] 表4环境一级权重值计算结果[0088][0089] 表5环境二级权重值计算结果[0090][0091][0092] 由表4、表5可知，固体废物环境属性解析的一级指标中，浸出毒性的影响更大，二级指标计算结果显示，各指标的影响程度基本一致。[0093] 综上，根据上述一级和二级权重，按照公式加权计算得资源属性5个三级指标及环境属性4个二级指标的综合权重，其中，经济指标的权重按不同元素计入三级指标的计算。[0094] 指标综合权重汇总如表6所示，采用的计算公式来源于统计学中的层次分析法。[0095] 示例性地，以四级指标体系为例，假设指标层从上到下分别为总目标层、α层、β层、γ层，则该计算公式包括：[0096] W(γk)＝w(γk)w(βj)·w(αi)[0097] 式中：w(γk)——γ层的γk因素相对于其上一层次β层的权重；[0098] w(βj)——γk所属的β层因素βj相对于其上一层次α层的权重；[0099] w(αi)——βj所属的α层因素αi相对于其更上一层次(总目标层)的权重。[0100] 表6指标综合权重汇总表[0101][0102] 注：表6中的C1,Cu指代权利要求书中的C1Cu，表6中的其它类似表述均可以对照理解。[0103] 结合指标综合权重汇总，本实施例中，最终得到的用于解析固体废物的方程式如下所示：[0104][0105] 其中，各级指标的赋值方法如下：[0106] 表7资源属性指标评价基准值[0107][0108] 化学性质对Cu、Pb、Zn三个元素分别进行评价后按经济指标权重加权平均。[0109] 表8环境属性指标评价基准值[0110][0111] 注：由于各评价指标在计量单位和数值的量级上存在比较明显的差异，所以在进行综合评价之前需要对各类指标进行无量纲化处理。[0112] 采用相对化处理办法，用指标的实际值和比较标准值进行比较，得出的结果即为无量纲化结果。无量纲化计算方法包括：[0113] vi＝xi/xmax正指标[0114] vi＝xmin/xi负指标[0115] 式中：Vi表示各指标的评价值(无量纲化值)；[0116] Xi表示各指标的实际值；[0117] Xmax表示正指标的最大值；如：当多个固体废物进行比较时，所有固体废物中待计算指标的最大值；[0118] Xmin表示负指标的最小值；如：当多个固体废物进行比较时，所有固体废物中待计算指标的最小值。[0119] 需说明的是：[0120] 资源属性中化学形态中有效态的判断按以下方法进行：[0121] (1)若采取BCR连续提取法进行化学形态分析，则取酸可溶态、可还原态、可氧化态作为有效态；[0122] (2)若采取Tesseir连续提取法进行化学形态分析，则取交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机态作为有效态。[0123] 此外，作为对PERI的进一步说明：本实施例中，环境风险采用潜在生态风险指数法(PERI)，结合连续浸提形态分析方法进行改进，通过连续浸提形态分析方法划分出重金属元素的环境有效态，在评价过程中以重金属的环境有效态为指标，评价其中重金属的潜在生态风险，若固体废物中的某元素含量极低(<0.1％)，可不进行该元素的风险评价，其污染指数记为0。计算表达式为：[0124][0125][0126][0127] 式中： 是单个重金属的污染指数；[0128] 是单个重金属环境有效态含量(mg/kg)；[0129] 是对应单个重金属的参考值(mg/kg)，在此根据《土壤环境质量?建设用地土壤污染风险管控标准》(GB36600?2018)，取各类污染物的筛选值作为参考值；[0130] 是单个重金属的潜在风险；[0131] 是对应单个重金属的毒性响应因子，该数据来源于PERI方法中的记载；[0132] PERI为多种重金属的潜在：χ甘芎。[0133] 本实施例还定义了五类 值和四类PERI值，如表9所示。[0134] 表9潜在生态风险指数分级指标[0135][0136] 作为对长期浸出评价的进一步说明：本实施例中，长期浸出评价指标对所有浸出浓度大于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3—2007)中规定浓度限值的元素进行，采用浸出毒性增幅赋值，浸出毒性增幅的计算方法为：[0137] G2＝max[Ci,试验期间最大浸出浓度/Ci,原始状态]*100?100[0138] 即：当固体废物中某一个或多个重金属元素的浸出浓度超过浓度限值时，所述固体废物的毒性增幅的值为：预设时间段内，所述固体废物中，单个重金属元素的最大浸出毒性增幅；所述预设时间可以为半年。[0139] 其中，以100倍为上限，若增幅大于100倍，则将增幅的数值记为100倍对应的计算数值(100倍增幅不等于100％的增幅，100％的增幅相当于1倍增幅，10000％的增幅相当于100倍增幅)；若所有元素的浸出浓度均未超过浓度限值或长期试验后未增高则记为0。[0140] 实施例2[0141] 本实施例对象取自湖南某有色金属冶炼厂全流程，该冶炼厂采用富氧底吹熔炼－P?S转炉吹炼－回转式阳极炉精炼－电解精炼工艺，是一种典型的有色金属铜冶炼工艺。[0142] 注：本实施例中所用方法来源于实施例1，且本实施例中，对于固体废物是否为块状、以及是否存在矿相结构包裹等信息未做具体示出，而是直接以赋值的形式存在于相应的表格中；此外，相关标准中未做要求的元素或在相应表格中不需额外示出的固体废物，本实施例仅在最终的赋值中对其予以体现。[0143] 1、物理性质测定：对待测固体废物进行粒度(未示出块状物质)、含水率等测定，结果具体如下：[0144] 表10有色金属固体废物的粒径分布(μm)[0145][0146] 表11固体废物样品的含水率(％)[0147][0148] 2、化学性质测定：对待测固体废物进行重金属元素含量、化学形态、物相结构等测定，结果具体如下：[0149] 表12固体废物样品的重金属元素含量(％)[0150][0151] 表13固体废物样品的重金属化学形态分布(％)[0152][0153][0154] 3、计算PERI生态风险指数，并对固体废物进行长期风险评价试验，获取固体废物的浸出毒性信息，结果具体见下：[0155] 表14固体废物样品的生态风险评价结果[0156][0157][0158] 表15固体废物样品的浸出毒性变化情况(半年试验)[0159][0160] 4、利用实施例1中解析与判定方法包含的评价指标体系与计算方法分析有色金属固体废物的资源、环境属性解析值：[0161] (1)资源指标的各项赋值如表16所示：[0162] 表16资源指标赋值结果[0163][0164] (2)环境指标的各项赋值如表17所示：[0165] 表17环境指标赋值结果[0166][0167][0168] (3)固体废物样品的资源、环境属性解析值如表18所示：[0169] 表18固体废物样品的资源、环境属性解析值计算结果[0170][0171] (4)将表18分别按照资源属性解析值、环境属性解析值和总体解析值进行排序，得到表19、表20和表21。[0172] 表19固体废物样品的资源、环境属性解析值计算结果(按资源属性解析值排序)[0173][0174][0175] 由表19固废样品资源属性解析值的排序结果可知，熔炼烟尘、吹炼白烟尘、阳极渣、渣选厂尾矿的资源属性解析值较高，说明其具有一定资源回收利用价值；而中和渣、污酸处理石膏渣等资源属性解析值较低，说明其资源回收利用价值较低。[0176] 表20固体废物样品的资源、环境属性解析值计算结果(按环境属性解析值排序)[0177][0178] 由表20固废样品环境属性解析值排序结果可知，硫化砷渣的环境属性解析值明显高于其他固体废物，说明其环境风险很大，而废耐火材料、阳极渣、熔炼渣、渣选厂尾矿等环境属性解析值较低，说明其较为稳定。[0179] 表21固体废物样品的资源、环境属性解析值计算结果(按总体解析值排序)[0180][0181][0182] 分析表21中的总体解析值可知，废耐火材料、熔炼渣的总体解析值明显高于其他固体废物，说明其环境风险较低而具有资源回收利用价值，硫化砷渣总体解析值明显小于其他固体废物，说明环境风险隐患突出，建议及时对其进行无害化处置。[0183] 本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

专利地区：湖南

专利申请日期：2022-03-07

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN114400054B