10冶金工業(yè)固體廢物的資源化3-全文預(yù)覽
【正文】 燒， 也不需再烘干，因此，其生產(chǎn)成本經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)工藝可行 . 赤泥加氣混凝土是加氣混凝土的新品種，已成為綜合利用赤泥的新途徑 . 75 赤泥路面基層材料 ? 利用堆存的燒結(jié)法赤泥開發(fā)高等級的路面基層材料，是一項被看好的大規(guī)模消耗赤泥的綜合利用技術(shù) . ? 淄博市淄川區(qū)修建了一條寬約 15 m、長約 4 km的赤泥路面基層材料公路 . 經(jīng)過淄博市交通局現(xiàn)場鉆芯取樣，表明赤泥路面基層達(dá)到了石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土的一級和高速路的強度要求，為赤泥綜合利用技術(shù)推廣創(chuàng)造了良好的示范效應(yīng) . 76 制備新型功能性材料 ? 赤泥聚氯乙烯復(fù)合塑料 具有阻燃性，可制作赤泥塑料太陽能熱水器和塑料建筑型材 ? 以赤泥為主要原料，在不外加晶核劑的情況下，可制得抗折、抗壓強度高，化學(xué)穩(wěn)定性好的 微晶玻璃 ? 赤泥生產(chǎn) 微孔硅酸鈣絕熱制品 是一種新型環(huán)保節(jié)能材料 ? 以赤泥作為主要原料，添加赤泥用料在 30%以上，加入石灰、膨潤土外加劑等材料，采用動態(tài)法生產(chǎn)工藝可研制開發(fā) 赤泥微孔硅酸鈣保溫材料 ? 此外，由赤泥還可制備人工輕骨料混凝土、紅色顏料、水煤氣催化劑、橡膠填料、赤泥陶粒、流態(tài)自硬砂硬化劑、防滲材料和殺蟲劑載體等新型材料 77 利用赤泥生產(chǎn)硅鈣復(fù)合肥 ? 赤泥中除含有較高的 Si, Ca, K, P等成分外，還含有數(shù)十種農(nóng)作物必需的微量元素 . ? 赤泥脫水后，在 120300℃ 烘干活化、并磨細(xì)至粒徑為 90150 181。xSiO2 58 有色金屬冶煉渣的資源化 ?赤泥的資源化 ?銅渣的資源化 59 有色金屬冶煉渣的資源化 有色金屬冶金渣 火法冶煉中形成的熔渣 濕法冶煉中排出的殘渣 冶煉過程中排出的煙塵 濕法收塵所得污泥 我國有色金屬冶煉渣數(shù)量最多的是赤泥 ， 其次是銅渣 ， 另外還有鉛 、 鋅 、 錫 、 鎳 、 鈷 、 銻 、 汞 、 鎘 、錫 、 鎢 、 鉬 、 釩等廢渣 。 ? 鋼渣可用于生產(chǎn)鋼渣磷肥和鈣鎂磷肥，以前者為主。 ? 由于鋼渣中含有一定量的游離 CaO(fCaO)， 會導(dǎo)致碎石體積膨脹，出現(xiàn)碎裂，粉化，因此， 嚴(yán)格禁止將鋼渣用于混凝土骨料。 54 ? 以粉狀鋼渣或水淬鋼渣為主要原料，摻入一定量的?；郀t渣 (或粉煤灰 )和激發(fā)劑 (石灰、石膏 )，加水拌和，經(jīng)輪碾、蒸養(yǎng)而制成的建筑用磚，其配合比為：鋼渣 60～ 67％，?；郀t渣 20～ 30％，石灰5～ 10％，石膏 3～ 10％。此種水泥早期強度低，僅用于砌筑砂漿，墻體材料，預(yù)制混凝土構(gòu)件和農(nóng)田水利等工程。 ? 脫硫過程中的粘性、腐蝕性問題 50 （ 6）回收鋼鐵及提取稀有元素 ? 鋼渣一般含有 7～ 10％的廢鋼及鋼粒，可以回收大量廢鋼鐵及部分磁性氧化物。 46 （ 2）作高爐煉鐵熔劑 ? 將鋼渣破碎到 8～ 30 mm粒徑，直接返回高爐， 以代替石灰石， 并回收利用其中的有益組分，可以節(jié)省熔劑 (石灰石、白云石、螢石 )消耗，改善高爐渣的流動性，增加生鐵產(chǎn)量。 ? 由于鋼渣軟化溫度低 ,可使燒結(jié)礦液相生成早 ,并迅速向周圍擴(kuò)散，與周圍物質(zhì)反應(yīng)，使粘結(jié)相增多且分布均勻，不易破碎，有利于燒結(jié)造球，提高燒結(jié)速度。 ? 例如：若將鋼渣用作燒結(jié)原料或改良土壤 ,則可選用自磨機(jī)加工。 ? 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(jī)堆集，外運加工，熱潑渣的塊度大多在 80mm左右。 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。(Fe,Mg,Mn)O ? 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 CaO 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)2 ? 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 。 ? 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?？捎糜诮ㄖ锏奶畛浣^熱、吸聲、隔聲、制氧機(jī)和冷庫保冷及各種熱力設(shè)備填充隔熱等。主要用作 絕熱材料和吸音材料 。 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。 塊渣的分解 22 (3) 膨脹礦渣（ expanded slag） ? 膨脹礦渣是高爐熔渣經(jīng) 半急冷處理 的產(chǎn)物，通常用水并在機(jī)械作用下形成的塊狀或粒狀膨脹礦渣，故又叫 膨珠 ； ? 主要由玻璃體 (95％ )構(gòu)成，外觀大多呈球形，表面有釉化玻璃光澤，珠內(nèi)有微孔，其松散容重大于陶粒、浮石，可達(dá) 400～ 1200 kg／ m3. 23 高爐渣利用 我國通常是把高爐渣加工成： ? 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。 塊渣的分解 20 ? 塊渣中所含的硫化物主要有鐵、錳的硫化物； ? 硫化物在水的作用下會生成氫氧化物，體積明顯增大； ? FeS生成 Fe(OH)3時體積增大 38％； ? MnS生成 Mn(OH)2時體積增大 24； ? 硫化物的分解也會導(dǎo)致重礦渣酥碎粉化。SiO2硅酸三鈣 ? 塊渣的分解 ? 塊渣中有多晶型的 C2S、 硫化物和石灰，當(dāng)其含量較高時會導(dǎo)致礦渣結(jié)構(gòu)破壞，這種現(xiàn)象稱為 重礦渣分解 。 18 (2) 塊渣 (Granular ore slag) ? 塊渣的礦物成分和物理性能 ? 塊渣的礦物成分明顯地不同于水淬渣，由于 緩慢冷卻 ，化學(xué)組分大多已析晶，主要礦物有黃長石 (20～70％ )， CS(10～ 40％ )， C2S(20～ 50％ )， 輝石、 FeS、MnS、 CaO、 玻璃體 (3～ 5％ )，絕大多數(shù)不具有活性。 ? 對于堿性水淬渣，主要結(jié)晶相為堿性高爐水淬渣，具有良好的活性。 ? 按 物理性質(zhì)及形態(tài) 可分為：急冷礦渣；粒狀礦渣、浮石狀或球狀礦渣；慢冷礦渣；塊狀礦渣、粉狀礦渣。 13 ?高爐渣的資源化 ?鋼渣的資源化 ?赤泥的資源化 ?銅渣的資源化 有色金屬渣 煉鐵過程 重點講述以下四種冶金廢渣的資源化 14 高爐渣的資源化（重點） 來源及成分 ? 高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的廢物，當(dāng)爐溫達(dá)到 1400— 1600℃ 時，爐料熔融，礦石中的脈石、焦炭中的灰分、助溶劑、和其他不能進(jìn)入生鐵中的雜質(zhì)形成以硅酸鹽和鋁酸鹽為主，浮在鐵水上面的熔渣 。（ 重點 ） 8 冶金固體廢物分類 ? (1)礦業(yè)
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