10冶金工業(yè)固體廢物的資源化3-免費(fèi)閱讀
【正文】 97 四、銅渣的應(yīng)用前景 ? 總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的有色金屬及黑色金屬資源都存在著一個(gè)共同的現(xiàn)狀：國(guó)內(nèi)儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，礦石大量依賴于進(jìn)口。Fe2O3 (鐵鋁酸四鈣 ) ? 因此不難推斷銅渣是生產(chǎn)水泥的有價(jià)原料。水淬銅渣幾乎全部都是玻璃相，只有極少數(shù)結(jié)晶相（石英、長(zhǎng)石）出現(xiàn)。SiO2等活性礦物組分， 可以直接應(yīng)用于建筑材料生產(chǎn) . ? 國(guó)外則是含赤鐵礦、鋁硅酸鈉水合物較多的 拜爾法赤泥 . 拜耳法冶煉氧化鋁采用的是強(qiáng)堿 NaOH 溶出高鋁、高鐵、一水軟鋁石型和三水鋁石型鋁土礦，所產(chǎn)生的拜耳法赤泥中不存在 2CaOA12O3 56 (8)鋼渣在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 ? 鋼渣是一種以 Ca、 Si為主，含有多種養(yǎng)分的速效并有后勁的復(fù)合礦質(zhì)肥料，由于鋼渣在冶煉過(guò)程中經(jīng)高溫煅燒，營(yíng)養(yǎng)組分的溶解度大大提高，可達(dá)全溶解的 1／ 3～ 1／2，有的甚至更高，容易被植物吸收。鋼渣水泥適于蒸氣養(yǎng)護(hù)，具有后期強(qiáng)度高，耐腐蝕、微膨脹、耐磨性能好，水化熱低等特點(diǎn)，可配制200和 400號(hào)混凝土，分別用于民用建筑和工業(yè)建筑的各個(gè)方面，防水混凝土工程方面。 第一節(jié) 49 （ 5）生產(chǎn)鐵水脫硫劑 ? 利用平爐末期鋼渣生產(chǎn)鐵水爐外復(fù)合脫硫劑，處理初始含硫量大于 ％鐵水，脫硫率可達(dá) 50％，此種脫硫劑不粘罐，無(wú)污染，原料來(lái)源于廢渣。 ? 鋼渣加工處理的工藝流程見(jiàn) 圖 43 圖 1 鋼渣加工處理的工藝流程 44 鋼渣的利用 (重點(diǎn)） ? 在冶煉鋼鐵中的應(yīng)用 ? 作燒結(jié)礦的熔劑 ? 作高爐煉鐵熔劑 ? 作化鐵爐熔劑 ? 返回轉(zhuǎn)爐煉鋼 ? 生產(chǎn)鐵水脫硫劑 ? 回收鋼鐵及提取稀有元素 ? 用于建筑材料 ? 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 45 （ 1）作燒結(jié)礦的熔劑 ? 在燒結(jié)礦中摻配 5～ 15％，粒度 8mm的鋼渣代替部分熔劑 ,利用鋼渣中的鋼粒及其它有益組分可以顯著改善燒結(jié)過(guò)程。這種工藝不利鋼渣合理加工利用，占用農(nóng)田、污染環(huán)境。 ? 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(yīng)： ? 橄欖石 +CaO→3CaO ? 鋼渣中含有 P2O5(約 1～ 5％ )，而高爐礦渣和水泥熟料中一般沒(méi)有 P2O5。 31 ? 體積： 240x115x50(mm)和普通磚一致 ，符合 JC422－ 91部標(biāo) － 15級(jí)非燒結(jié)免燒磚標(biāo)準(zhǔn)。 常用的原料有鐵、磷、鎳、鉛、鉻、銅、錳、鋅、鈦等礦渣。 ? 根據(jù)國(guó)標(biāo) YBJ205— 84規(guī)定，將塊渣碎石試樣置于蒸養(yǎng)釜中，在 2個(gè)大氣壓下進(jìn)行 24小時(shí)蒸壓，視礦渣塊有無(wú)脹裂現(xiàn)象，予以試驗(yàn)評(píng)定。SiO2硅酸二鈣 C3S:3CaO在急冷過(guò)程中，熔渣中的大部分組分來(lái)不及結(jié)晶而呈玻璃態(tài)保留下來(lái)，只有少部分形成穩(wěn)定晶體。 ? 主要指煉鐵爐中產(chǎn)生的 高爐渣 ； 鋼渣 ； ? 有色金屬冶煉產(chǎn)生的各種 有色金屬渣 ，如 銅渣 、 鉛渣、鋅渣、鎳渣等； ? 從鋁土礦提煉氧化鋁排出的 赤泥 以及軋鋼過(guò)程產(chǎn)生的少量氧化鐵渣。第十章 冶金工業(yè)固體廢物的資源化 2 目錄 冶金固體廢物 冶金工藝概述 ?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(guò)程 3 金屬及其分類 4 冶金工業(yè)分類法 ？ 鐵、鉻、錳三種 黑色金屬 除鐵、鉻、錳三種金屬以外 的所有金屬。 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(guò)程 重點(diǎn)講述以下四種冶金廢渣的資源化 14 高爐渣的資源化（重點(diǎn)） 來(lái)源及成分 ? 高爐渣是冶煉生鐵時(shí)從高爐中排出的廢物，當(dāng)爐溫達(dá)到 1400— 1600℃ 時(shí)，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 。 ? 對(duì)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。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(shí)會(huì)導(dǎo)致礦渣結(jié)構(gòu)破壞，這種現(xiàn)象稱為 重礦渣分解 。 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(guó)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(guò)程，主要有渣池水淬或爐前水淬兩種方式。主要用作 絕熱材料和吸音材料 。 ? 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。 P2O5對(duì)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(Fe,Mg,Mn)O ? 熱潑法： 將熔渣運(yùn)到有一定坡度的熱潑場(chǎng)地，分層潑倒并用冷水噴淋，冷卻后用堆土機(jī)堆集，外運(yùn)加工，熱潑渣的塊度大多在 80mm左右。 ? 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。 ? 脫硫過(guò)程中的粘性、腐蝕性問(wèn)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。 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％。 ? 鋼渣可用于生產(chǎn)鋼渣磷肥和鈣鎂磷肥，以前者為主。xSiO2SiO2 等活性成分，另外含鐵高，耐腐蝕性差，很難直接用于建材行業(yè) . 68 六、赤泥的綜合利用 再生利用基礎(chǔ) ? 赤泥成分、性質(zhì)的差異，決定了不同的赤泥利用方法 . 赤泥及其附液具有強(qiáng)堿性，同時(shí)含有可再生利用的氧化物和多種有用金屬元素，成為赤泥再生利用的基礎(chǔ) . 69 六、赤泥的綜合利用 ? 赤泥中含有較高的 CaO, SiO2， 可用來(lái)生產(chǎn)硅酸鹽水泥及其它建材； ? 利用其 SiO2, Al2O3, CaO, MgO的含量特征，及少量的 TiO2, MnO, Cr2O3可以生產(chǎn)特種玻璃； ? 同時(shí)，赤泥中含有豐富的鐵、鈧、鈦等有價(jià)金屬；赤泥具有強(qiáng)堿性及鐵礦物含量較高、 顆粒分散性好、 比表面積大、在溶液中穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景 . 70 六、赤泥的綜合利用 概括地說(shuō)，對(duì)赤泥的綜合處理有三類辦法： ? 一是將赤泥作為礦物原料，整
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