镍渣综合利用技术综述

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1、镍渣综合利用技术综述葛利杰。杨鼎宜。李浩。王雯花。娄翔。王博(扬州大学建筑科学与工程学院，江苏扬州225009)摘要：随着我国经济的持续发展。近年来不锈钢产量不断增长，镍的需求量越来越大，生产排放的镍渣也越来越多。露天的废渣堆放，不仅占用了大量的土地资源，还污染了周围环境。镍渣的综合利用问题得到日益重视。介绍了近年来镍渣在井下填充和建筑材料等方面的再利用技术，以此对今后的镍渣利用研究能有所帮助。关键词：镍渣；活性；综合利用；建筑材料Abstract：Withthesustainingdevelopmentoftheeconomy，thepr

2、oductionofstainlesssteelhasincreasedinrecentyears，whichhasledtothegrowingdemandofnickelandincreasingdischargeofnickelslag．Thesewasteslagsnotonlytakeupaquantityoflandresources，butalsocontaminatetheenvironmentaroundbecauseoftheairstorage．Thus．moreimportancehasbeenattachedtot

3、hecomprehensiveutilizationofnickelslag．Thereusetechnologyofundergroundfillingandbuildingmaterialsproductionwithnickelslagisintroduced，andhopetoofferhelptotheresearchonthecomprehensiveutilizationofnickelslaginfuture．Keywords：nickelslag；activity；comprehensiveutilization；buil

4、dingmaterials0引言镍渣是镍冶炼厂和不锈钢冶炼厂排放的一种工业废渣。主要形成过程之一是将熔融态的镍铁渣经水淬急冷后使之形成粒化炉渣。镍渣的化学成分因镍矿来源和冶炼工艺的不同而存在较大差异．但主要成份为SiO：和Fe：O，。镍渣通常呈球形颗粒状，粒径变化范围为O。5mm．颜色为墨绿色。水淬急冷的镍渣脆性好，含有较多玻璃体，具有一定的活性；而慢冷的镍渣含玻璃体很少．也基本不具有活性。虽然我国在镍矿和镍冶炼企业的数量上不占优势．但镍矿储量和镍矿生产的实力较强．其中金川集团已位于世界前10名。金川镍铜矿的资源量有5．2x108t．由于每

5、生产1t镍就要排出6。16t的闪速熔炉水淬渣，造成冶炼厂每年排出镍铜渣2．5x106t。虽然镍铜渣中含铁不少．一定程度上可以利用水淬镍渣提铁．但提铁后每年仍排出镍渣尾砂废弃物基金项目：大学生创新创业训练计划项目(X20120429)：“十--：ff”国家科技支撑计划(2012BAJ20801)。-6-1．25x106t。由于利用途径少。技术不成熟，年利用率还不到lO％．至2012年累计近3．3x107t的镍渣被堆放在露天渣场上。在占用大量土地的同时．还造成了极大的环境污染【u。废渣的有效处置和综合利用迫在眉睫。本文综述了目前国内外对镍渣的综

6、合利用情况。以此对今后镍渣的利用研究能有所帮助。1镍渣的胶凝机理和水化特性赵铁城【2】在对镍渣胶凝机理的研究中发现．水淬镍渣的胶凝性需对其磨细和活性激发这一系列处理后才能呈现出来。镍渣中的主要活性物质是SiO：和A120，，CaO含量偏低并远低于水泥，所以只有SiO：和A120，含量高的磨细活化水淬镍渣才具有一定的胶凝性。肖忠明【3l等在对水泥的宏观和微观性能研究分析表明，镍渣初期活性低。后期活性发展较快。镍渣中含量较高的Fe活性物质．能够代替Al参与形成AFt，镍渣中含Al较少，但随着镍渣掺量的增加，水‘·i盎材型星墅坠塑泥胶砂变得干燥，

7、收缩能保持稳定．即镍渣的掺人对水泥胶砂的稳定性有积极作用。Zaharakil4J等所检测的镍渣中含有43．83％的Fe，O，和32．74％的SiO：，为镍渣的主要成分。其中Fe，O，对无机聚合物的形成有促进作用．并能增加聚合材料的后期强度，且PFe20，能增强水泥砂浆的胶凝性，促进其后期强度的发展。2镍渣综合利用现状镍渣目前被用于井下填充、建筑材料以及有价金属回收等方面。建筑材料方面的利用包括作混凝土粗、细集料，生产水泥熟料．作为混合材生产水泥、建筑砌块等。有价金属回收主要用浸酸工艺，在回收过程中会产生大量废酸液．废酸液的处理与排放便会产生

8、新的问题。与之相比，用作井下充填材料和建筑材料是更“清洁”的方式。2．1在井下充填方面的运用镍渣用作井下充填胶结料主要是为了解决以熔融态镍渣提铁后产生的大量水淬二次渣的处理问题而