10冶金工業(yè)固體廢物的資源化3-文庫吧
2025-02-11 11:42 本頁面
【正文】 水渣 ? 礦渣碎石 ? 膨脹礦渣 ? 礦渣珠 ? 礦渣棉 ? 免燒磚 24 （ 1）制作水渣 ? 水渣是把熱熔狀態(tài)的高爐渣置于水中急速冷卻的過程，主要有渣池水淬或爐前水淬兩種方式。 ? 水渣作建材用于 生產(chǎn)水泥和混凝土 ，由于水渣具有潛在的水硬膠凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激發(fā)劑作用下，可以作為優(yōu)質(zhì)的水泥原料，可制成： 礦渣硅酸鹽水泥、石膏礦渣水泥、石灰礦渣水泥、礦渣磚、礦渣混凝土等 。 25 （ 2）制作礦渣碎石 ? 礦渣碎石是高爐渣在指定的渣坑或渣場自然冷卻或淋水冷卻，形成較為致密的礦渣后 ，經(jīng)過挖掘、破碎、磁選和篩分而得到的一種碎石材料，生產(chǎn)工藝主要有熱潑法和堤式法兩種 。 26 ? 礦渣碎石在我國可以代替天然石料用于公路，機場，地基工程 ，鐵路道渣、混凝土骨料和瀝青路面等， ? 可用于配制礦渣碎石混凝土 ,在軟弱地基中應用 ? 用礦渣碎石作基料鋪成的瀝青路面 既明亮且防滑性能好 ，還具有 良好的耐磨性 能制動距離縮短 ? 用于鐵路道渣可以適當 吸收列車行走時產(chǎn)生的振動和噪音 。 27 （ 3）制作膨脹礦渣珠 ? 膨脹礦渣珠是用適量冷卻水急冷高爐渣熔渣而形成的一種多孔輕質(zhì)礦渣，生產(chǎn)方法有噴射法、噴霧法、塹溝法、滾筒法。 ? 可用于做輕骨料，用來制作內(nèi)墻板樓板等，也可用于承重結(jié)構(gòu)。 28 （ 4）制作礦渣棉 ? 礦渣棉礦物棉的一種由鋼鐵高爐渣礦渣制成的短纖維。 常用的原料有鐵、磷、鎳、鉛、鉻、銅、錳、鋅、鈦等礦渣。主要用作 絕熱材料和吸音材料 。也可用 鐵包裝材料 。 ? 礦渣棉是利用工業(yè)廢料礦渣 (高爐礦渣或銅礦渣、鋁礦渣等 )為主要原料，經(jīng)熔化、采用高速離心法或噴吹法等工藝制成的棉絲狀無機纖維。 ? 它具有質(zhì)輕、導熱系數(shù)小、不燃燒、防蛀、價廉、耐腐蝕、化學穩(wěn)定性好、吸聲性能好等特點?？捎糜诮ㄖ锏奶畛浣^熱、吸聲、隔聲、制氧機和冷庫保冷及各種熱力設(shè)備填充隔熱等。 29 30 （ 5）制作免燒磚機 ? 主要是利用河沙、礦渣、爐渣、粉煤灰、石粉、煤矸石、鋼渣、建筑垃圾等原料壓制免燒磚。壓制的免燒磚符合國家標準。 31 ? 體積： 240x115x50(mm)和普通磚一致 ，符合 JC422－ 91部標 － 15級非燒結(jié)免燒磚標準。 ? 重量：由于原料不同、重量 稍有差別 塊重約（ － ） kg ? 磚的粘力，吸水率（ 20%－ 30%）均 優(yōu)于粘土磚， 能粘貼瓷片等各種建筑裝飾。 32 鋼渣 (slag)的處理和利用 ? 鋼渣是煉鋼過程中排放出的廢渣 。 ? 煉鋼過程是用空氣或高純氧氣氧化鐵水中的碳 、Fe、 Mn、 Si、 P等元素并釋放大量化學熱 。 在高溫下 ， 爐料分成兩個互不相溶的液相： 鋼液和熔渣 ，熔渣硬化后即為鋼渣 ， 一般每煉一噸鋼 ， 產(chǎn)生200～ 300kg鋼渣 。 ? 按冶煉方法 ， 鋼渣可分為平爐鋼渣 (初期渣 ， 后期渣 )， 電爐鋼渣 (氧化渣 ， 還原渣 )和轉(zhuǎn)爐鋼渣三類 。 ? 鋼渣的物質(zhì)組成 ? 鋼渣的處理工藝 ? 鋼渣的利用 33 鋼渣的物質(zhì)組成 ? 鋼渣的化學成分 ? 鋼渣的礦物成分 34 (1) 鋼渣的化學成分 ? 鋼渣的化學組分的來源 （重點 ) ? 鋼渣的主要化學成分及其特點 (重點） ? 鋼渣的堿度 (alkalinity)及分類 35 a. 鋼渣化學組分的來源（重點） ? 金屬爐料中各元素被氧化后生成的氧化物； ? 被腐蝕的爐襯和補爐材料； ? 金屬爐料帶入的泥砂等雜質(zhì)； ? 造渣材料，如石灰石、白云石、鐵礦石、石英砂等。 36 b. 鋼渣的主要化學成分及其特點（重點） ? 主要化學成分有： CaO、 SiO A12O FeO、Fe2O MgO、 MnO、 P2O Y2O TiO2等； ? 鋼渣中 FeO和 Fe2O3含量 (約 20％ )明顯高于高爐礦渣和水泥熟料中的含量 (約 5％ )。 ? 鋼渣中含有 P2O5(約 1～ 5％ )，而高爐礦渣和水泥熟料中一般沒有 P2O5。 P2O5對于鋼渣礦物的形成起重要作用， 但 P2O CaO和 SiO2能形成活性較差的疊磷硅鈣石 Ca3(PO4)22(αCa2SiO4)， 阻礙了C3S的生成，并使 C3S分解，從而降低鋼渣的活性。 37 c. 鋼渣的堿度 (alkalinity)及分類 ? 鋼渣的堿度 (M0): ? 鋼渣按堿度分類： ? 低堿度鋼渣： M0＜ ； ? 中堿度鋼渣： M0＝ — ； ? 高堿度鋼渣： M0＞ 5220 OPSiOCaOM??38 （ 2）鋼渣的礦物成分 ? 鋼渣的礦物成分與其化學成分，特別是與堿度密切相關(guān)。在煉鋼過程中，隨著堿度逐漸增高，將發(fā)生不同的化學反應，并形成不同的礦物相。 ? 在冶煉初期，部分鐵水氧化，形成 FeO和 Fe2O3， 鐵水中的 Si被氧化成 SiO2， 此時熔渣為 SiO2—(FeO+Fe2O3)—CaO三元體系，主要礦物相為橄欖石 CaOMg(Fe， Mn)OSiO2。 ? 隨后，由于石灰的不斷加入，堿度不斷提高，依次發(fā)生下列反應： ? 橄欖石 +CaO→3CaO (Fe,Mg,Mn)O2Si02(薔薇輝石 )十(Fe,Mg,Mn)O ? 薔薇輝石 +CaO→C 2S+(Fe,Mg,Mn)O ? C2S+CaO→C 3S 39 （ 2）鋼渣的礦物成分 ? 在不同冶煉期和不同堿度的鋼渣中都有 (Mg,Mn)O連續(xù)固溶體和游離 CaO、 鐵酸鈣存在，含磷多的鋼渣中還存在疊磷硅酸鈣石。 ? 在這些礦物中 C2S和 C3S的含量都比較高，若鋼渣處理方法適當，可以保存較高的活性，適于生產(chǎn)水泥。 ? MgO在低堿度鋼渣中以鎂薔薇輝石形式存在，在高堿度鋼渣中以氧化物固溶體形式存在，不影響水泥的安定性，因此，鋼渣可用于生產(chǎn)水泥。 40 鋼渣的處理工藝 由于煉鋼設(shè)備，工藝過程，造渣制度的不同，鋼渣物化性能的多樣性及其多種利用途徑，決定了鋼渣處理工藝的多樣化，處理工藝的選擇必須綜合考慮鋼渣的用途、煉鋼工藝特點和有利于提高煉鋼能力。 ? 煉鋼熔渣的處理 ? 鋼渣的加工處理 41 (1) 煉鋼熔渣的處理 目前煉鋼熔渣的處理工藝主要有四種。 ? 棄渣法 ： 將熔渣倒入渣槽，稍冷后直接運往渣場拋棄，堆積量大時便形成渣山。這種工藝不利鋼渣合理加工利用，占用農(nóng)田、污染環(huán)境。 ? 熱潑法： 將熔渣運到有一定坡度的熱潑場地，分層潑倒并用冷水噴淋，冷卻后用堆土機堆集，外運加工，熱潑渣的塊度大多在 80mm左右。 ? 盤潑水冷法： 將熔渣運到爐渣車間，倒入幾個淺盤內(nèi)，形成約 l0cm厚的渣層，再灑水急冷，溫度降到 500℃ 時，倒入排渣臺車，進行第二次灑水冷卻，溫度降至 200～ 90℃ ，倒入渣池，冷至 70℃ 時用抓斗裝車外運。 ? 水淬法 ： 水淬原理與高爐渣急冷處理相同，在急冷過程中 ,抑制了 β C2S向 γ C2S的轉(zhuǎn)變 ,故水淬鋼渣安定性好，有較高
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