冶金渣资源化利用论文
冶金废弃物资源化利用与环境保护研究

冶金废弃物资源化利用与环境保护研究摘要:本文探讨了冶金废弃物资源化利用与环境保护的关系,介绍了冶金废弃物的特点与分类,以及废渣资源化利用的物理、化学和热处理技术。
此外,还分析了冶金废弃物资源化利用在金属回收、建筑材料制备、环境治理和能源生产方面的应用领域,并阐述了其对环境保护的效益。
关键词:冶金废弃物;资源化利用;环境保护引言随着工业化进程的不断加速,冶金行业生产的废弃物也不断增加,给环境和资源带来了严重挑战。
因此,冶金废弃物的资源化利用成为解决环境问题和实现可持续发展的重要途径之一。
本论文旨在探讨冶金废弃物资源化利用与环境保护之间的关系,分析废渣的特点与分类,介绍资源化利用技术,并评估其对环境的保护效益。
通过深入研究冶金废弃物的资源化利用,我们可以为推动环境友好型工业发展提供有力支持。
一、废弃物资源化利用与环境保护的背景(一)废弃物问题的严重性废弃物问题一直是全球环境保护领域的关注焦点。
随着工业化和城市化的加速发展,废弃物的产生数量急剧增加,包括工业废渣、废水、废气、固体废弃物等。
这些废弃物不仅占用了大量的土地资源,还可能含有有害物质,对环境和人类健康造成潜在威胁。
特别是冶金工业,由于其高温冶炼和化学反应过程,产生了大量复杂的废渣,如矿石冶炼废渣、钢铁冶炼废渣和有色金属冶炼废渣等,这些废渣的处理和处置一直是环境保护的难题。
(二)资源化利用与环境保护的重要性面对不断增加的废弃物量,资源化利用成为解决废弃物问题的重要途径。
资源化利用废弃物不仅有助于减少废弃物对环境的负面影响,还可以回收有价值的材料和能源,降低资源的开采压力。
此外,资源化利用还有助于降低碳排放,减缓气候变化。
因此,废弃物资源化利用与环境保护之间存在密切的关联,是可持续发展的重要组成部分。
二、冶金废弃物的特点与分类(一)冶金废弃物的特点冶金废弃物具有一些独特的特点,这些特点决定了其处理和资源化利用的复杂性和重要性。
首先,冶金废弃物的来源多样化,包括矿石冶炼、钢铁冶炼、有色金属冶炼等多个环节。
冶金工业废渣资源化利用技术探讨

冶金工业废渣资源化利用技术探讨IntroductionMetallurgical industry is an important industry that contributes largely to the world economy, but it generates a large amount of waste materials, which can cause serious environmental concerns. Therefore, it is necessary to explore the utilization of metallurgical industry waste materials, also known as metallurgical slag, to reduce the environmental impact and enhance sustainability. In this article, we will discuss the technology of metallurgical slag resource utilization in different categories.I. Iron and Steel SlagIron and steel slag is the most common type of metallurgical slag, which is generated during the iron and steel production processes. In recent years, the utilization of iron and steel slag has been extensively studied and developed. Some major technologies for iron and steel slag utilization are as follows:1. Production of slag cement: This technology involves grinding and mixing the iron and steel slag with Portland cement to produce a cement-like material. This slag cement has good mechanical properties, high durability, and low carbon footprint compared with traditional Portland cement.2. Utilization in road construction: Iron and steel slag can be used asa subbase material in road construction. It has good drainage properties and can improve the load-bearing capacity of the road. Additionally, it can reduce the amount of natural aggregates used in road construction, which can help conserve natural resources.3. Use as a raw material for cement production: Iron and steel slag can be processed into a granulated blast furnace slag (GBFS) that can be utilized as a raw material in cement production. GBFS has a similar chemical composition to Portland cement, but it has higher activity and can improve the properties of the concrete, such as strength, durability, and resistance to chemical attack.II. Non-Ferrous Metal Smelting SlagNon-ferrous metal smelting slag is generated during the smelting processes of non-ferrous metals, such as copper, lead, zinc, and nickel. The characteristics of non-ferrous metal smelting slag are different from iron and steel slag. The primary technologies for the utilization of non-ferrous metal smelting slag are as follows:1. Recovery of metal values: Non-ferrous metal smelting slag contains valuable metals, such as copper, lead, zinc, and nickel, which can be recovered through smelting and refining processes. The recovery rate of metal values is usually high and can contribute to the profitability of the metallurgical industry.2. Use as a construction material: Non-ferrous metal smelting slag can be used as a construction material, such as aggregate, in road construction and building materials. The physical and chemical properties of non-ferrous metal smelting slag are suitable for these applications, and it can reduce the use of natural resources and landfill space.III. Refractory Material SlagRefractory material slag is generated during the production and usage of refractory materials, which are widely used in high-temperature industrial processes, such as metallurgy, cement production, and glassmaking. The primary technologies for the utilization of refractory material slag are as follows:1. Use as a construction material: Refractory material slag can be used as a construction material, such as aggregate, in road construction and building materials. The physical and chemical properties of refractory material slag are suitable for these applications, and it can reduce the use of natural resources and landfill space.2. Production of refractory materials: Refractory material slag can be utilized as a raw material for the production of refractory materials. The composition of refractory material slag is similar to that of refractory materials, and it can reduce the production cost and improve the quality of refractory materials.IV. Slag from Other Metallurgical ProcessesThere are various other metallurgical processes that generate slag, such as smelting of ferroalloys, gold and silver production, and rare earth element production. The characteristics of these slags are different from iron and steel slag and non-ferrous metal smelting slag. The primary technologies for the utilization of slag from other metallurgical processes are as follows:1. Recovery of valuable metals: Some of the slags from other metallurgical processes contain valuable metals, such as gold, silver, and rare earth elements, which can be recovered through hydrometallurgical processes. The recovery rate of valuable metals is usually high and can contribute to the profitability of the metallurgical industry.2. Use as a construction material: Slag from other metallurgical processes can be used as a construction material, such as aggregate, in road construction and building materials. The physical and chemical properties of these slags vary, and they need to be evaluated before selecting the application.ConclusionThe utilization of metallurgical slag resources is essential for sustainable development and environmental protection. The technologies for metallurgical slag resource utilization are constantly evolving, and new approaches and applications are being explored. The utilization of metallurgical slag resources not only reduces theenvironmental impact of metallurgical industries but also provides economic and social benefits.。
谈冶金炉渣的综合利用论文

谈冶金炉渣的综合利用论文谈冶金炉渣的综合利用论文摘要:冶金行业的快速发展导致冶金炉渣出现了大量的剩余,作为冶金行业的第二资源,冶金炉渣成为冶金行业需要重点关注的内容。
在此次论文中,就将针对冶金炉渣,对冶金炉渣利用的必要性进行了总结,同时对冶金炉渣的利用现状做出了分析,在此次基础上,结合国内外冶金炉渣的利用方式提出了改进对策。
关键词:冶金;炉渣;综合利用我国冶金行业在近年发生了快速的发展,但是伴随快速发展的冶金行业而言,新增加的冶金炉渣出现了大量的累积,不仅占据了大量的土地,同时还会造成水源及环境的污染,还浪费了炉渣资源。
冶金炉渣简单理解就是在冶炼的过程中出现的废弃物,包括高炉渣、电炉渣、炉外精炼炉渣等等,通过对冶金炉渣的科学有效利用能够实现环境保护及资源的有效利用。
因此说对冶金炉渣综合利用的深入研究是非常必要的。
1冶金炉渣综合利用的必要性随着对资源的深度利用导致全球范围内的矿产资源都急剧减少,我国的矿产资源也面临着严峻的挑战。
在此次背景之下,如何充分的实现矿产资源的充分利用成为当前最为关键的应用研究内容。
作为我国的基础工业,钢铁工业实际上也是一种原材料工业,钢铁行业的发展与我国经济的发展是相互适应的,钢铁产品无论是在城市建设,还是工业生产中都发挥着重要的关键。
但是不同的行业及部门所应用的钢材规格及品种都是不同的,因此钢铁行业的发展直接受到产业结构调整的影响。
我国当前正在进行大量的基础设施建设,钢材消费量发生了快速的发展,所以就相应的使用了大量的钢铁,同时也导致了冶金炉渣的增多。
而如何更好的利用冶金炉渣成为最为重要的研究内容。
由于不同钢铁企业所使用的冶金技术都是存在差异的,所产生的炉渣成分及产量都是不同的,因此需要从系统的角度出发,对冶金炉渣的综合利用进行分析与研究。
2冶金炉渣综合利用现状当前,在我国的各个城市中都涉及了冶金工业,而冶金工业所产生的固体废物,也就是冶金炉渣,占据了总的固体废物数量的18%。
钢渣处理及资源化利用技术现状与展望

钢渣处理及资源化利用技术现状与展望摘要:近年来,我国的工业化进程有了很大进展,在钢铁工业中,钢渣处理是非常重要的内容。
钢渣处理过程产尘量大、产尘点多、烟尘湿度大,超低排放改造难度大,是钢铁工业超低排放改造的重要环节。
本文首先分析钢渣基层标准体系现状,其次探讨钢渣资源化利用技术,最后就相关思考与展望进行研究,为相同或相似工序提供借鉴与参考。
关键词:钢渣;资源化;利用引言钢渣是炼钢环节产生的一类大宗碱性工业固废,随着粗钢产量的快速增长,作为炼钢工艺副产物的钢渣的产生量也逐年递增。
2018年,我国钢渣产生量达1.21亿吨,综合利用率仅为30%左右。
钢渣的堆存不仅占用大量的土地,还会对空气、土壤和水源造成严重的污染。
资源化利用这一工业固废是钢铁行业实现绿色、低碳发展亟待解决的问题。
建设期按当时最为严格的特排标准进行设计和建设,运营期针对无组织排放进行了多次专项改造,钢渣处理中心全工序通过了超低排放评估审核。
1钢渣基层标准体系现状国内开展钢渣在道路基层的标准制定工作可追溯到20世纪90年代,CJJ35—1990《钢渣石灰类道路基层施工及验收规范》从原材料、混合料设计、现场施工工艺、质量控制与验收标准等方面规定了钢渣石灰作为道路基层、底基层的要求。
YBJ230—1991《钢渣混合料路面基层施工技术规程》提出了钢渣在水泥、水泥粉煤灰、石灰粉煤灰(以下简称二灰)稳定混合料的技术要求,进一步拓展了钢渣在道路基层的应用范围。
由于钢渣来源渠道多、理化性质复杂,为了明确钢渣在道路基层的技术要求,CJJ35—1990在平炉和转炉钢渣的基础上增加了电炉钢渣,提出了钢渣粉化率、最大粒径以及压碎值等指标的技术要求与试验方法。
截至2021年底,道路钢渣基层标准体系已基本形成,涵盖了沥青混合料、水泥混凝土、无机结合料等原材料技术要求、混合料设计、设计参数、质量控制、施工工艺及验收标准等内容。
2钢渣资源化利用技术2.1钢渣用作建材及道路材料钢渣含有C2S、C3S等具有一定胶凝活性的矿物组分,与硅酸盐水泥熟料类似。
冶金工业固体废弃物资源化研究论文

冶金工业固体废弃物资源化研究论文冶金工业固体废弃物资源化研究论文1概述冶炼废渣包括有色金属行业和钢铁工业在生产中排出的废渣。
化工废料主要指在化工生产过程中产生的各种废渣,如高炉矿渣、钢渣、铁合金渣等其他各种有色金属渣都属于化工废渣。
根据固体废物的行业来源不同,冶金工业固体废物又可以划分为有色金属冶炼废物、铝工业固体废物和钢铁工业固体废物三大类。
有色金属冶炼废物是指有色金属在采矿、选矿、冶炼和加工等生产过程中及其环境保护设施中所排放的固状或泥状的废弃物。
[2]根据金属冶炼方式的不相同性可以分为稀有金属渣和重有色金属渣两种,重有色金属渣主要包括铜渣、铅渣、锌渣、镍渣、钴渣、汞渣等。
铝工业固体废物主要来源于在氧化铝生产进程中产生的碱赤泥、轧钢进程中产生的少量氧化铁渣以及生产金属铝进程中产生出废炭、耐火砖、保温材料和铝加工进程中排放出废材料等。
钢铁工业固体废弃物主要来源于铁矿开采时所产生的削离废石、选矿时产生的大量尾矿、炼铁过程中产生的高炉炉渣、炼钢产生的转炉炉渣、电炉炉渣、及生产合金时产生的铁合金炉渣、含铁尘泥等。
钢铁生产的固体废弃物的主要特点是生产量很大,并含有很多金属和非金属元素,可二次利用价值很高。
由于我们国家现今对工业固体废弃物处理基础比较薄弱,想要建成一整套完整的管治体系还需要反复摸索和实践。
所以我们应参照发达国家在冶金固体废弃物管制方面的经验,并结合我们中国国情,取其精华去其糟粕,开发适合我国国情的固体废渣处理新技术。
2冶金工业固体废物的资源化资源化是采用管理和工艺措施等实现固体废弃物无害化、综合利用的最主要方法中的一种。
应放把固体废物处置处理技术体系的建立过程放在第一位置,在废物排放还未进入环境之前,回收物质和能量,提高物质和能量的循环利用,创造出有用经济价值,减轻后续处置的负荷,变废为宝。
我们应该鼓励和发展循环型的经济,号召人们节能减排,将固体废弃物进行资源化得到更大的利用,高度重视管理或工艺等措施,从而提高固体废弃物的回收有利用价值,创造更多的有效资源。
如何对固废资源进行综合利用从而实现冶金渣绿色循环

如何对固废资源进行综合利用从而实现冶金渣绿色循环摘要:大量冶金固体废弃物的随意堆放造成了严重的环境污染,目前已经引起人们的广泛关注。
新时代,国家积极倡导绿色发展新理念,呼吁和督促企业处理固体冶金废物,而且处理要求越来越高。
实践表明,对冶金固体废物进行资源化处理,可以显著提升我国资源的利用率。
本文分析了冶金固废资源的综合利用,展望了冶金渣绿色循环利用的方向。
关键词:固废资源;综合利用;冶金渣;绿色循环冶金工业生产过程中会产生大量固体废弃物,如果处理不当,将会导致其中的金属与非金属失去资源利用价值,对生态环境造成严重的破坏。
冶金固废是指在冶金生产或者提炼过程中产生的固体废弃物。
如果是钢铁冶炼中产生的废弃物,它的主要成分是高炉渣和钢渣。
如果是有色金属冶炼中产生的废弃物,它的主要成分就有很多,如铜渣、铅渣、锌渣等。
1 冶金固废资源化的利用现状冶金固废大致有三种:冶金废渣、冶金尘泥、粉煤灰。
1.1 冶金废渣我国冶金废弃物的治理分为三个阶段。
第一阶段采用最简单也是最原始的方式,将废渣直接掩埋。
第二阶段的治理方式过渡到粗放型,也就是对废渣实施初步的再利用。
第三阶段属于优化治理方式,将冶金固废进行整体回收,大力开发和综合利用资源。
近年来,我国冶金渣的回收利用率不断提升,可达60%左右。
目前,冶金渣被大量应用于公路建设、建筑行业和建材行业。
在实际生产过程中,最主要的冶金渣是钢渣,而钢渣回收、利用的方法主要有三种。
1.1.1 钢渣磁选除铁粗钢生产过程中会产生20% 左右的钢渣,而钢渣中还含有大量废钢。
当前,大部分企业会综合运用自磨技术与磁选技术来处理废钢,还有部分企业会利用余热自解热闷技术进行处理废钢。
自磨技术与磁选技术的结合主要是通过对废钢渣进行干式破碎或者是利用湿式球墨磁选技术,充分利用废钢渣的物理属性来达到资源回收的目的。
余热自解闷热技术则是利用钢渣的化学属性,消除游离的氧化物,从而降低废钢的产量。
1.1.2 钢渣反烧结固体废钢渣中含有大量的钙、铁、镁等金属与非金属氧化物、废钢以及少量的铁酸钙。
冶金类固废资源化利用的探索

冶金类固废资源化利用的探索摘要:近年来,环境问题逐渐成为大众关心的问题,环境污染有很多原因可以引起的,但冶金固体废弃物的不正当处理是造成环境污染的重要原因之一,因此,对冶金固体废弃物的有效管理是现阶段最重要的事情。
在“十三五”中提出了关于对环境治理进行绿色发展,同时对冶金固体废弃物进行综合管理,使固体废弃物能够得到有效利用,减少对环境的污染,提高固体废弃物的利用效率,使冶金固废可以得到更好的处理。
基于此,本文将对冶金固废资源化的现状和发展进行分析。
关键词:冶金固废;资源化;现状及发展随着我国冶金工业的飞速发展,大量的冶金固体废物也随之产生。
源头控制、科学处置、强化利用,减少环境污染是冶金行业急需解决的重要问题。
另一方面,随着人类对矿产资源不断地开采和利用,高品位的天然矿产资源越来越少,而很多冶金固废中的有价金属含量达到甚至超过了天然矿中的金属含量。
因此,冶金固体废物的无害化处置和资源化利用是解决冶金行业环境污染和资源短缺的关键,也是工业绿色化的必然趋势。
1、冶金固废的来源及种类冶金固废的来源和种类众多,这些固废有的可以在冶炼过程中返回系统进行处理,有的则需要外排,另外进行处理。
冶金固废大体上可分为冶金类废渣、冶金类含铁尘泥和废水处理污泥三类。
1)冶金废渣是矿石提炼金属后产生的废渣,根据冶炼方式的不同,可分为火法冶炼渣和湿法浸出渣。
火法冶炼渣是火法冶炼过程中产生的炉渣,其成分主要为炉料中的脉石、灰分、杂质以及冶炼过程中加入的熔剂和造渣剂等。
常见的火法冶炼渣有高炉渣、转炉钢渣、铜冶炼渣、炼铝炉渣、镍渣、铬渣、不锈钢渣等。
湿法浸出渣是湿法提取金属后产出的废渣,主要成分为脉石和未浸出的目标金属矿以及矿石和浸出剂反应后得到的不溶成分。
常见的湿法浸出渣有赤泥、锌浸出渣、钨碱渣、氰化尾渣等。
在金属冶炼过程中,冶金废渣是产生量最大的固体废物,如粗钢生产过程中会产生约15%的钢渣,每生产1t铜约产生2.2-3t铜冶炼炉渣,每生产1t氧化铝约产生0.8-1.5t赤泥。
冶金化工产生的固体废物处置与资源化利用研究

冶金化工产生的固体废物处置与资源化利用研究摘要:在冶金和化学工业中,如果没有正确的处置方法,往往会对周围的环境带来极大的危害。
为此,本项目开展了从冶金和化学工业中分离出来的固体废弃物的处理和资源化应用的研究工作。
在此基础上,从垃圾的处置模式出发,为垃圾分类,为垃圾分类,为垃圾分类,以提高垃圾分类的效能为目标。
在此基础上,根据各类固废的特点,重点开展冶金铜渣、冶金赤泥和钢铁工业固废等三类材料的精细研究,以达到分别在建筑材料和农业等领域进行综合利用的目的。
关键词:冶金化工;固体废物;处置;资源化利用1概述随着我国钢铁行业和化学工业的迅速发展,我国钢铁行业中出现了许多固体废物。
其中,有些是不可回收的物资,有些却是有毒的。
在冶金和化学工业中,会排放大量的废渣,包括尾矿和熔融废渣等。
要想使冶金行业顺利发展,就必须妥善处置日益增多的固体废弃物。
根据以往的经验,虽然能从废料中提取出一些有用的材料,但更多的材料却没有得到很好的处理,这是一种浪费,也是一种污染。
本文主要探讨了在冶金和化学工业中所排放的固废的处置方法,以及固废的资源化利用。
在固体废弃物的处置方面,本文重点介绍了固体废弃物的物理化学降解技术。
并采用焚烧填埋的方式,减少了固体废物与生活环境的接触面积,从而减轻了环境污染。
另外,随着人们对矿物资源的日益增长,我国现有的自然矿物资源也越来越缺乏,因此,对其中所含的某些矿物材料进行了有效的资源化应用。
期望能在减少我国冶金工业中所生产的固废所引起的环境问题的同时,也能缓解我国能源短缺的问题。
2冶金工业固体废物对环境的污染和危害2.1对土壤的污染在进行金属冶金的过程中,所生产出来的渣子中,包含着各种有害的物质,若贮存不当,将会给土地带来难以估计的危险。
由于矿渣储存不当,在长时间的风雨侵蚀下,会渗透到土壤中,造成大量的污染物质在土壤中积累,从而引起一系列的问题。
单个金属冶炼厂址周围的土壤中重金属的浓度是其它地区的百倍,导致冶炼厂址周围的耕地不能种植任何的作物,这样的高浓度,让我们每个人都感到震惊。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
选课课号:课程类别:选修课《钢铁冶金的环保与节能》课程考核(课程论文)题目:浅析钢铁渣的资源化利用学生姓名:李元学号:89授课教师:柳浩班级:冶金工程0901教师评语:成绩:重庆科技学院冶金与材料工程学院2012年5月中国重庆浅析钢铁渣的资源化利用姓名:李元班级:冶金工程0901 学号:89 摘要:开展钢铁渣资源化利用,对于减少钢铁渣弃埋用地和防止环境污染,增加钢铁企业利润,促进我国钢铁工业的持续高速发展具有重要意义.通过对国内钢铁渣资源化综合利用的现状分析,将其与国外相比较,从而确定我国钢铁企业,在钢铁渣资源化利用方面,应该努力发展的方向。
关键词:钢铁渣水泥水淬我国是钢铁工业大国,2011年的钢产量已经达到了吨.在钢铁生产过程中,要产生大量的冶金渣.因此,如何有效地综合利用这些冶金渣,减少弃埋用地和防止环境污染,增加企业利润,对于进一步促进我国钢铁工业的持续高速发展具有重要义.本文就冶金渣的资源化利用现状经行讨论。
1钢铁渣资源化利用现状1.1 高炉渣高炉渣主要成分是C a O、S iO2和Al2O3, 类似于水泥成分。
水淬高炉渣是玻璃质材质,受到碱液作用,急剧水化,可作水泥混和材料,是水泥生产中不可缺少的原料。
高炉渣水泥与普通水泥比, 石灰量少,生产过程节约资源,节能, C2O排放量少。
日本和德国高炉渣利用率达到95%以上;加拿大、英国、印度高炉渣部分水淬后作水泥混合材和磨细矿渣粉作混凝土掺合料,大部分重矿渣作道路材料和工程骨料;北美地区大多数高炉渣用作工程骨料。
国内外比较成熟的高炉渣处理工艺主要有水淬粒化法(生产水渣)、滚筒法(生产膨珠)、离心机法(生产膨胀矿渣)、热泼法(生产矿渣碎石)几种。
由于高炉水渣具有很高水硬胶凝性,做水泥混合材用于水泥生产能起到增加水泥产量,降低水泥成本,改善水泥安全性等优点,所以用高炉矿渣作膨珠和膨胀矿渣、矿渣碎石等方面用途越来越少,而用于水泥、水泥添加剂方面的需求量在明显增加,这就使高炉渣水淬粒化成为目前国内外钢铁企业普遍采用的高炉渣处理工艺。
高炉渣水淬粒化方法有转鼓过滤法、底滤式冲渣法、滚筒法、印巴法(I NB A)等,生产的水渣产品利用途径主要有两个:一是销往水泥厂生产矿渣水泥;二是生产矿渣粉代替部分水泥配制高性能混凝土。
第一种途径是目前绝大部分钢铁企业都在采用的做法,第二种途径是近几年受水泥行业对水渣需求量限制而开发的水渣利用新途径,也是国家目前积极推广的一项水渣利用途径。
1.2 钢渣钢渣主要成分是Ca O、S iO2和F eO,f CaO含量比高炉渣多。
矿物相以硅酸二钙为主, 因固溶P2O5,所以是稳定相, 几乎无反应特性。
钢渣遇水后, 水溶液呈强碱性, 可作为高炉水淬渣的碱性刺激剂来利用,也是水硬性材质。
但钢渣最大危害成分为f C aO, 其吸水后体积膨胀,使钢渣在应用方面受到了很大的限制。
消除钢渣中的f C aO是钢渣大量利用的关键技术。
国外经济发达国家对钢渣的处理是以钢渣体积稳定性作为前提条件的,钢渣经稳定处理后需经过严格的稳定性检验,检验合格才可用于建材使用。
国外比较典型的钢渣稳定性处理工艺有德国的罐式钢渣加压热焖自解工艺、日本住友的自然陈化箱处理工艺等。
我国由于对钢渣资源化利用途径的不确定性,造成国内钢铁企业钢渣处理的工艺方法种类繁多,有冷弃法、热泼法、盘泼水冷法(I SC法)、熔渣水淬粒化法、罐式热闷法、池式热闷法、水淬——池闷法等。
钢渣处理工艺的确定取决于钢渣的利用途径,钢渣处理工艺是钢渣实现资源化的前提条件,在钢渣资源化利用初期,国内钢铁企业多采用冷弃法,国内渣山多是由此工艺而形成,随着钢渣利用途径向建材方向的转移,钢渣自解热焖处理工艺已为大多数钢铁企业所采用。
钢渣利用技术介绍如下:1.2.1钢渣余热自解热闷技术制约我国钢渣综合利用的关键问题是钢渣中游离氧化钙(f —Ca O)和游离氧化镁(f—Mg O)遇水体积膨胀,在使用时会造成建筑物、制品、道路开裂。
近几年来中冶建筑研究总院有限公司研发出第三代钢渣余热自解热闷处理工艺技术和设备,成功的解决了钢渣的不稳定问题。
该技术是将液态钢渣倾翻在热闷装置内,盖上盖自动化喷水。
水遇热渣产生蒸汽,消解钢渣中游离氧化钙和游离氧化镁,钢渣粉化后变稳定。
钢渣中废钢充分回收,尾渣可100%用于生产建筑材料、建材制品和道路材料,实现钢渣“零排放”。
该技术已在新余中冶环保资源开发有限公司、九江中冶环保资源开发有限公司、鞍钢鲅鱼圈新炼钢、本溪钢铁(集团)有限责任公司、唐山国丰钢铁有限公司、首钢唐钢铁公司(曹妃甸)、日照钢铁公司、福建三明钢铁集团)有限公司、天铁河北物华循环资源有限公司、韶关钢铁有限公司等企业推广应用。
其中包括:新余中冶环保资源开发有限公司钢渣热闷生产线(116万t /a)、鞍山钢铁有限公司鲅鱼圈新炼钢钢渣热闷生产线(80万t/a)、首钢京唐钢铁公司钢渣热闷生产线(96万t/a)、唐山国丰钢铁公司钢渣热闷生产线(160万t/a)、日照钢铁公司钢渣热闷生产线(170万t/a)、九江中冶环保资源开发有限公司钢渣热闷生产线(50万t/a)。
水淬法液态高温渣在流出、下降过程中,被压力水分割、击碎、速凝,在水幕中进行粒化。
水淬工艺会因炼钢设备工艺布置、排渣特点不同而不同。
如盘泼一水淬法,滚筒一水淬法等。
盘泼法优点是:用水强制快速冷却,处理时间短,生产能力大;处理过程粉尘少;钢渣粒度小,可减少破碎、筛分的工作量,便于金属料回收;钢渣游离氧化钙含量较低,改善了钢渣的稳定性,有利于综合利用。
缺点是:设备投资比较大;处理过程蒸汽直接排放量较大,对厂房和设备寿命有一定影响;操作工艺比较复杂;对钢渣的流动性有一定要求,粘度高、流动性差的钢渣不能用该方法处理。
目前宝钢股份公司使用浅盘法。
滚筒水淬法是将熔渣以适宜流速进入滚筒,在离心力和喷淋水作用下,熔渣被水激散并凝成小块而被收集。
在滚筒内同时完成冷凝、破碎及渣、钢分离。
宝钢经过多年探索,将1995年从俄罗斯拉乌尔钢铁公司引进的滚筒技术进行了多项改进,成功应用于宝钢、马钢等企业。
改进后技术兼具工艺简化、流程短、设备布局紧凑、占地小等优点。
水淬法目前是我国采用较多的方法之一。
该类方法优点是,处理量大、效率较高,处理后的钢渣游离氧化钙较低、粒化较为均匀且粒度分布较为理想,自由氧化钙消解也较为理想,渣中铁较少氧化,多以二价铁或金属铁存在,利于后续磁选分离。
缺点是,对渣流动性要求较高,因冷却速度快,凝渣的相析出经历淬冷的非平衡演化完成,因此其结构内应力较大,化学活性相对较高,并存在时效相变的潜在机制。
1.2.3风碎法(钢渣风碎粒化技术)将出炉熔渣倒入中间罐,运到风淬装置处进行处理。
处理时,熔渣流被高速喷出气流打碎并呈抛物线运动,最终落入水池并被捕集。
用于风碎的气体可以是空气、惰性气体或高压蒸汽等,被加热的气体可通过另外热交换装置进行热量回收。
该法处理获得的渣粒粒径较小、粒径分布范围较窄,此法处理的渣冷凝速度最快,自由氧化钙消解也最为彻底,各晶相分布均匀,晶粒非常细小。
颗粒硬度较大,相对其他处理方式,凝渣的结构内应力最大,往往会在一周内或稍长时间出现时效相变与结构重组,重组后的主晶相主要是硅酸二钙,且晶粒变大。
用该法处理转炉熔渣,如采用不同的气体做风碎介质,得到的凝渣微粒在性能上存在较大差异。
如以空气或纯氧为介质,熔渣氧化剧烈,凝渣中铁以三价铁为主,后续铁组分基本无法磁选回收,因此铁损较大。
如以氮气为介质,则凝渣中铁以二价铁为主,并有少量金属铁与之共存,经时效相变后可磁选部分回收金属铁。
采用风碎工艺处理时,同样要求钢渣有良好的流动性与低粘度。
日本福山制铁所最早开发并采用风碎法,回收预热。
我国马钢1988年开发出同类技术,而后在成都钢铁厂(1991年)开始初步应用,以氮气为载气,马钢则于2007年投入运行,以压缩空气为载气。
1.2.4钢渣粉技术为了实现钢渣的高价值资源化利用,中冶建筑研究总院有限公司和中国京冶工程技术有限公司研发了钢渣成分与胶凝性能关系,在国际上首次提出钢渣是“过烧硅酸盐水泥熟料”。
把钢渣磨细至比表面积在400 m /k g~2上,可等量取代10%~30%的水泥配制混凝土,可提高混凝土的后期强度、提高耐磨性和抗腐蚀性、降低水化热等。
经北京、杭州、涟源等地生产使用取得了较好的效果。
由中冶建筑研究总院负责制定的国家标准《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》GB/T20491—2006已发布实施。
中国京冶工程技术有限公司从2003年开始调研、论证试验,认为卧式辊磨是钢渣粉最佳粉磨设备。
当产品比表面积为400 m /kg以上时,吨产品的粉磨电耗为29 kW h,解决了钢渣粉磨电耗高难以推广的瓶颈问题。
已引进卧式辊磨建设示范生产线,推动钢渣粉的生产应用。
目前,我国经济建设高速、稳步发展,拉动了建材行业和建筑行业的发展,钢铁渣作为一种宝贵的建材资源已被世界所公认,国内利用钢铁渣生产建材产品的技术也已成熟,因此把钢铁渣资源化利用方向定位在生产建筑材料、建材制品和工程材料是现阶段钢铁企业实现钢铁渣资源化利用的明智选择。
2结论冶金渣的资源化利用对于减少弃埋用地、防止环境污染以及促进我国钢铁工业的持续高速发展具有重要意义.目前的冶金渣资源化利用主要集中在矿渣水泥生产、冶金返回料利用以及道路和建筑用材料等方面,所生产制品的附加值较低,而且冶金渣的物理化学潜热没有得到充分利用.未来冶金渣高效资源化利用的发展方向在于开发附加值较高的产品.在水泥生产过程中,使用激发活性冶金渣以及利用脱硅渣生产缓释性钾肥是未来冶金渣高效资源化利用的重要发展方向.5参考文献[1] 李志然.安钢钢铁渣资源化利用途径探讨.河南冶金,2O O7.15(3).[2] 邓琪.王琪. 黄启飞.汪群慧.层次分析法评价钢渣资源化-利用途径的研究串.金属矿山,2010(1).[3]许亚华.日本钢铁造资源化利用技木. 中目环保产业,.[4] 杨景玲.朱桂林.孙树杉.我国钢铁渣资源化利用现状及发展趋势. 冶金环境保护,2009(6).[5] 孙树杉.朱桂林. 加快钢铁渣资源化利用是钢铁企业的一项紧迫任务.冶金环境保护,2007(2)。