工业废弃物的资源化技术

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1、工业废弃物的资源化技术徐德龙西安建筑科技大学2Content1概述2冶金工业渣的资源化技术3粉煤灰的资源化技术4用煤矸石制取煤系高岭土的技术31概述资源节约型、环境友好型社会循环经济工业废弃物的资源化技术4我国主要工业废弃物的年排放量钢渣0.65亿吨/年高炉矿渣1.4亿吨/年粉煤灰3.75亿吨/年煤矸石3.8亿吨/年52冶金工业渣的资源化技术2.1水硬性钢渣的资源化技术表1钢渣与水泥熟料主要化学成分的对比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2O烧失量钢渣8.9318.7212.9243.796.560.0195.98熟料22.005.50

2、3.5064.001.00//6钢渣的碱度与主要矿物的关系碱度[CaO/(SiO2+P2O5)]主要矿物0.9~1.4CMS钙镁橄榄石1.4~1.6C3MS2镁蔷薇辉石1.6~2.4C2S硅酸二钙>2.4C3S硅酸三钙FeO+Fe-+Fe2O315~25%表2钢渣的碱度与主要矿物的关系7钢渣资源化的主要目标选铁回炉胶凝材料图1钢渣资源化的主要工艺过程液态渣（1450℃）淬冷粒化渣铁分离细磨建材骨料烧结原料改良土壤磁选FeFe熟料粉矿渣粉胶凝材料（钢渣水泥）8转筒式淬冷造粒装置图2转筒式淬冷造粒装置9滚筒渣和浅盘渣的对比图3滚筒渣和浅

3、盘渣的对比10钢渣的细磨和选铁过程图4钢渣的细磨和选铁流程图11不锈钢湿法选铁过程图5不锈钢湿法选铁流程图12钢渣水泥的生产（首钢渣）钢渣碱度＝钢渣粉细度：1#450m2/kg;2#500m2/kg水泥熟料粉细度：300m2/kg成分SiO2TiO2Al2O3MgOCaONa2OK2OSO3TFe2O3TFeP2O5Loss含量%14.730.864.067.6248.000.170.0750.5720.4414.301.042.58图6钢渣掺量与水泥石强度的关系表3钢渣化学成分分析132.2具有潜在水硬性的高炉矿渣每生产1吨铁产生0.3~1.

4、0吨矿渣，我国每年排出的矿渣总量约1.4亿吨。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO矿渣31.8216.071.8737.788.46熟料22.005.503.5064.001.00表4矿渣与水泥熟料主要化学成分的对比14高温矿渣的潜在活性主要取决于CaO、Al2O3的含量和玻璃相的含量，一般上述量（或相）含量越多，矿渣的活性越高。矿渣中的主要活性矿物为C2AS,CAS,CS,C2S等，故SiO2的含量越少，其活性越高。矿渣粉的活性还取决于其细度。水化反应：矿渣粉在没有激发剂的情况下一般不与水发生反应。当浆体中存在Ca(OH)2或硫酸盐物质

5、后，能生成水化硅酸钙、水化硫铝酸钙、水化铁酸钙等凝胶。15水泥或混凝土中加入矿渣微粉的优越性1.水灰比密实性后期强度水化热早期裂缝外界侵蚀耐久性大大提高2.浆体流动性粘度屈服应力施工难度降低16矿渣微粉的细度、掺量与强度的关系细度为650m2/kg的矿渣图7矿渣微粉的细度、掺量与强度的关系细度为350m2/kg的矿渣细度为530m2/kg的矿渣17矿渣微粉生产工艺的选择粉磨系统圈流球磨系统辊压机系统立式辊磨系统预粉磨联合粉磨终粉磨功耗/%10070~8055~7540~6050~70投资/%10090~1101301

6、00110~115维修/%100110130120115噪音大大中小小表5不同工艺过程生产矿渣微粉的经济性比较18沙钢200万t/a生产线19长钢150万t/a生产线20四川川威集团100万t/a矿渣水泥生产线21青藏铁路和大体积高层建筑223粉煤灰的资源化技术主要为火力发电厂燃煤锅炉排出的废渣；每年3.75亿吨，目前利用率为<60%；大部分在灰场堆放，一小部分倒入江河湖海；据1985年统计，堆放25亿吨，占地8000公顷。233.1粉煤灰的化学和物理特性表6粉煤灰的主要化学成分成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量％40～5020

7、～305～101～50.5～22～8形貌为球形玻璃珠,d=0.5~200m,80%50m,A=270~370m2/kg(透气法),r=2.0~3.0,=0.6~1.0kg/l图8粉煤灰原灰形貌24玻璃球的分类空心玻璃球（光滑富钙，粗糙富铁）多孔玻璃球（富硅或铝，大球包小球，层层包裹）不规则的颗粒（含量比较少）图9不同形式的粉煤灰颗粒形貌253.2粉煤灰的水化原理潜在水化活性的材料。活性来自无定形的活性SiO2、高活性Al2O3。玻璃体的含量及其解聚能力。一般不与水发生反应，但在Ca(OH)2或石膏溶液中却有明显的水化作用，其机理

8、是：xCa(OH)2+SiO2+mH2OxCaOSiO2nH2OyCa(OH)2+Al2O3+mH2OyCaOAl2O3nH2O26影响水