冶金废渣的综合利用

《冶金废渣的综合利用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、有色冶金废渣的综合利用概述：冶金污染是指冶金工业生产过程中产生的各种固体废弃物。主要指炼铁炉中产生的高炉渣、钢渣；有色金属冶炼产生的各种有色金属渣，如铜渣、铅渣、锌渣、镍渣等。钢铁生产工艺过程复杂，在每一工序都会产生粉尘、废气等过程废物排放。如钢铁冶金过程必然要产生炉渣，燃料燃烧、铁矿石被碳还原、铁水脱碳时要产生气体产物。半个世纪以来公铁企业的生产、技术和环境问题对策经历了公害治理；节能减排；清洁生产、绿色制造；工业生态链、循环经济。长期以来，人们一直认为钢铁厂是资源消耗量大、能源消耗量大、排放量大、废弃物多及污染大的企业。本课程设计主要介绍各种有色冶金工艺过程中的废渣及废渣的处理利用

2、。一高炉渣高炉渣的产量随冶炼技术及矿石的品位不同而变化。高炉渣属于硅酸盐材料。它化学性质稳定，并具有抗磨、吸水等特点，可供广泛应有，国内对高炉渣的应用都很重视，为了适应不同的用途，高炉渣可分别被加工成水渣、矿渣碎石和膨胀矿渣等几类主要产品。1.1水渣水渣就是将熔融状态的高炉渣用水或水与空气的混合物给予水淬；使其成为砂粒状的玻璃质物质。这也是我国处理高炉渣的主要方法。具体水淬方式很多，常用的有过滤池法水淬工艺和搅拌槽泵送法水淬工艺等。1.2矿渣碎石矿渣碎石是高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较致密的矿渣后，再经过破碎、筛分等工序所得到的一种碎石材料。为此常用热泼法。近年来，德

3、、法、英、美等国多采用薄层多层热泼法。该法具有操作容易、渣密度高等优点。1.3膨胀矿渣膨胀矿渣是用水急冷高炉渣而形成的多孔轻质矿渣。为此可用喷射法、喷雾器堑沟法、流槽法等生产。较新的工艺是加拿大矿渣有限公司发明的用流筒法生产膨胀矿渣珠，简称“膨珠”。二钢渣钢渣是炼钢过程中排出的固体废物，包括转炉渣、电炉渣等。炼钢过程中的排渣工艺，不仅影响到炼钢技术的发展，也与钢渣的综合利用密切相关。目前，炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种：冷弃法、热泼碎石工艺、钢渣水淬工艺、风淬法。2.1冷弃法冷弃法就是钢渣倒入渣罐，待其缓冷后直接运往渣场堆成渣山，以往我国也多用此法。2.2热泼碎石工艺热泼碎石

4、工艺是用吊车将渣罐中的液态钢渣分层泼倒在渣床上（或渣坑内），并同时喷水使其急冷碎裂，而后再运往渣场。2.3钢渣水淬工艺钢渣水淬工艺是排出的高温液态炉渣，被压力水切割击碎，加之遇水急冷收缩而破裂，在水幕中粒化。具体作法又有盘泼水冷法，炉前水冲法及倾翻罐－水池法等多种方法。2.4风粹法风淬法其主要优点是可回收高温熔渣所含的热量（约2100－2200MJ/t）的41%，避免了熔渣遇水爆炸的问题，并改善了操作环境。钢渣可风淬成3mm以下的坚硬球体，可直接用作灰浆的细骨料。迄今，人们已开发了多种有关钢渣综合利用的途径，主要包括冶金、建筑材料、农业利用、回填几个领域。三有色金属渣有色金属渣水淬后大

5、多是呈亮黑色的致密颗粒，含有大量的硅酸铁(铁橄榄石)，一般达60～70%。以铜渣为例，如果将它放入回转窑氧化焙烧，再采用还原的方法处理，可以回收粒铁，但经济上是否合算，尚需研究。铜、铅、锌、镍等重金属炉渣含有大量铁的化合物，可以代替铁矿粉作为水泥的原料。重金属炉渣破碎后可作混凝土的粗细骨料。磨细的渣粉可作为水泥的外掺料，但由于重金属炉渣的水化活性较差，用作外掺料在数量上应有控制。铜水淬渣在掺入石灰拌和压实后具有不易吸水和强度较高的特点，可作为公路基层，在多雨潮湿地区筑路尤为适用。用气冷的铜渣作铁路道碴铺设混砂道床，没有一般混砂道床容易下沉的缺点。熔融的铜渣可以直接浇注入模并控制其结晶和

6、退火温度，制成致密坚硬的铜渣铸石，作为耐磨材料使用。德意志民主共和国利用较多，中国50年代也已试验和试用成功。在缺铜的土壤中施用铜渣粉以补充土壤中的微量元素，能够提高小麦和向日葵等作物的产量。有色金属渣种类繁多，目前对重金属渣中的铜、铅、镍炉渣的处理和利用研究得较多，轻金属渣中的赤泥也受到重视，稀有金属渣大都未进行有效的处理和利用。四赤泥赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨4.1从赤泥中回收有价金属4.1.1从赤泥中回收铁铁是赤泥的主要成分，一般含有10%到45%，

7、但直接作为炼铁原料时含量还很低，因此有些国家先将赤泥预焙烧后入沸腾炉内，在温度700~800℃还原，是赤泥中得Fe2O3转变为Fe3O4。还原物在经过冷却、粉碎后用湿式或干式磁选机分选，得到含铁63%到81%磁性产品，铁回收率为83%到93%，是一种高品位的炼铁精料。4.1.2从赤泥中回收铝、钛、钒、锰等多种金属研究表明，利用苏打灰烧结和苛性碱浸出，可以从赤泥中回收90%以上的氧化铝，而沸腾炉还原的赤泥，经分离出非磁性产品后，加入碳酸钠或碳酸钙