冶金与化工典型固体废物的处理与利用

化 学 工 业 废 渣
急毒性、 反应性 及腐蚀 性
1~3t,8~12t, 0.4亿吨，6.16%
产生量大 金、银、 铂等 化学工业废 渣的特性
危险废物种 类多
资源化潜力 大
硫铁矿烧渣化学组成
硫 铁 矿 烧 渣 及 利 用
企
业
Fe / % FeO / % 35 55~75 52 46.73 6.94 4~6
钢渣处理废水：可用于处理某些含重金属离子的废水。
化学工业废渣 化 学 工 业 废 渣 种 类
行业和工艺过程分 ： 无机盐工业废物（铬渣、氰渣、磷泥等） 氯碱工业废物（盐泥、电石渣等） 氮肥工业废物（主要是炉渣） 硫酸工业废物（主要是硫铁矿烧渣） 纯碱工业废物等。 按废物主要组成分：
废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、炉渣、各类炉渣、 碱渣等
碱度
活性
C3S、C2S等具有水硬胶凝性活性矿 物的含量。当钢渣碱度R为1.8~2.5时 ，其中的C3S和C2S的含量之和为 60%~80%；R>2.5时，钢渣中的主 要矿物为C3S。活性矿物的水硬性需 很长时间才能表现出来;细磨，加剂 激发活性
钢 渣 的 综 合 利 用
指钢渣中CaO与SiO2和P2O5的含量比 R=CaO/(SiO2+P2O5)。根据碱度的高 低，可将钢渣分为低碱度渣 (R=0.78~1.8)，中碱度渣 (R=1.8~2.5)和高碱度渣(R >2.5)
0.1~1 <1 5~23 .15~.19 .15~2 20~29 .1~1.7
.1~.6
S
0.2~1.5 <1 0.3~3
F
7~8
按冶炼生铁的品种
铸造生铁矿渣 炼钢生铁矿渣
按矿渣的碱度分
碱性矿渣 酸性矿渣 中性矿渣
Mo>1 Mo<1 Mo=1
Mo=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)
冶金与化工典型固体废 物的处理与利用
高炉渣 钢渣 硫铁矿烧
铬渣
废旧催化剂的回收利用
概述：
冶金与化工固体废物的种类繁多，数量 庞大，性质也千差万别，大部分具有腐蚀性、 易燃性、毒性，对环境具有很大的危害。
概 述
工业固体废物主要包括
冶金废渣：高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、各种粉 尘、污泥 采矿废渣：矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿 废石、废渣、各种尾矿 化工废渣：硫酸矿渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、 汞渣、铬渣、废塑料和橡胶碎屑 放射性废渣： 玻璃陶瓷废渣： 造纸、木材、印刷等工业废渣：化学药剂建筑废渣 电力废渣：炉渣、粉煤灰、烟尘 交通、机械、金属结构等工业废材 纺织服装业废物//制药工业废渣/食品加工业废渣 电器、仪器仪表等工业废料
Cu / %
Pb / %
S / % SiO2/ % 0.25
Zn / %
大化公司化肥厂 铜陵化工总厂 吴径化工厂 四川硫酸厂
0.2~0.35 0.24
0.015~0.04 0.054 0.05
0.43 0.31 0.51
高 炉 渣 的 综 合 利 用
高炉渣水淬处理 工艺
高炉重矿渣碎石 工艺
膨珠生产工艺
渣池水淬 节水， 热泼法 炉前热泼 水量少，环境污染 艺产生渣棉和H2S， （国外薄层多层热泼）小，可抑制H2S气体 及渣场热泼法 淘汰 的产生；比热泼法 占地面积小，处理 炉前水淬 分为为 渣场堆存开采法
炉前渣池式、水利 输送式、旋转滚筒 式及脱水仓式等
稳定性
fCaO、MgO、C2S、C3S等不稳定组分 在一定条件下都具有体积不稳定性 如fCaO水化消解为Ca(OH)2，体积成 倍增大；MgO消解为Mg（OH）2，体 积膨胀77%。
易磨性
钢渣结构致密，含铁量高，因此较耐 下粉磨，所得比表面积之 比即为相对易磨系数
钢 渣 的 综 合 利 用
铁水和废钢中的 元素氧化后生成 的氧化物、金属 炉料带入的杂质、 加入的造渣剂和 氧化剂、被侵蚀 的炉衬及补炉材 料等
转炉钢渣/平炉钢渣/电炉钢渣
钢渣
15%~20%
电炉渣——氧化渣、还原渣； 平炉渣——初期渣、后期渣
碱性渣/酸性渣
化学及矿物组成 钢 渣 的 综 合 利 用
成本低
效率高；投资省， 成本低
高 炉 渣 的 综 合 利 用
高炉水淬渣 作建筑材料
矿渣碎石做 基建材料
膨珠作轻骨 料
高炉渣其它 利用
矿渣硅酸盐水 配制碎石混凝 质轻、面光、自 矿渣棉 然级配好、吸音 微晶玻璃 土 泥 20%~ 用于地基工程 隔热性能强的特 热铸矿渣 70% 点。用作混凝土 石膏矿渣水泥 修筑道路 骨料可节省20% 矿渣铸石 用作铁路道渣 左右的水泥，一 80% 般用来制作内墙 矿渣混凝土 板、楼板等 矿渣砖 80%~90%
钢渣的化学成分主要为铁、钙、硅、镁、 铝、锰、磷等元素的氧化物，其中钙、铁、 硅的氧化物占绝大部分。 钢渣呈黑色， 外观像水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度 较大，密度为1.7~2t/m3，其成分组成基本 稳定。钢渣的主要矿物组成为橄榄石 (2FeO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)硅酸 三钙(3CaO·SiO2)、铁酸二钙 (2CaO ·Fe2O3)、及游离氧化钙fCaO等。
高 炉 渣 的 综 合 利 用
热泼法
ISC法
水淬法
风淬法
粉化处理
作烧结熔剂 40%~50%CaO，<10mm
• 做冶金 原料 • 做建筑 材（水 渣） • 用于农 业
作高炉炼铁熔剂 10%~30%铁，2%锰,助熔剂 回收废钢铁 7%~10%的废钢铁 钢渣水泥


含大量C2S、C3S；强度高、耐磨 筑路及回填材料 密度、抗压、稳定、防滑 生产建材制品 砖瓦及砌块 钢渣磷肥 含P2O5>4%,酸性土壤、缺磷碱土 硅肥 SiO2 15%，60目，水稻 改良土壤 钙镁磷及其它微量元素
概 述
高炉渣组成
高 炉 渣 的 分 类 及 性 质
成分
普通渣 高钛渣 锰钛渣 含氟渣
CaO
38~49 23~46 28~47 35~45
SiO2 Al2O3 MgO
62~42 6~17 20~35 9~15 21~37 11~24 22~29 6~8 1~13 2~10 2~8 3~7.8
MnO Fe2O3 TiO2 V2O5