钢铁冶金渣的资源化.ppt

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1、6钢铁冶金渣的资源化钢铁冶金渣：钢铁冶金工业所产生的固体废物。主要包括：高炉渣钢渣铁合金渣尘泥等。6.1高炉渣的资源化采用贫铁矿炼铁时，每吨生铁产出1.0～1.2t高炉矿渣；用富铁矿炼铁时，每吨生铁只产出0.25t高炉矿渣。炼铁高炉铁矿石+焦碳+石灰石铁水生铁熔融炉渣高炉烟气冷却高炉渣6.1.1高炉渣的组成和性质一、高炉渣的分类按冷却方式的不同水渣：高炉熔渣在大量冷却水作用下形成的海绵状浮石类物质。膨珠：高炉熔渣在半急冷作用并通过成珠设备击碎、抛甩到空气中，再受空气冷却形成的矿渣。重矿渣：高炉熔渣经慢冷作用形成的类石料矿渣。渣罐接渣槽

2、高压水管流渣槽滚筒膨珠1400～1600℃高温的熔融体我国高炉渣大部分接近中性矿渣（Mo=0.99～1.08），高碱性及酸性高炉渣数量较少。按高炉渣的碱性率（以Mo表示）碱性矿渣：碱性率Mo>1的矿渣中性矿渣，碱性率Mo=1的矿渣；酸性矿渣，碱性率Mo<1的矿渣按冶炼生铁的种类铸造生铁矿渣：冶炼铸造生铁时排出的矿渣炼钢生铁矿渣：冶炼供炼钢用生铁时排出的矿渣特种生铁矿渣：用含有其他金属的铁矿石熔炼生铁时排出的矿渣。二、高炉矿渣的化学组成高炉渣含有15种以上化学成分，但主要是CaO、MgO、Al2O3、SiO2四种，它们约占高炉渣总重量的

3、95%。CaO和MgO主要来自助熔剂，SiO2和Al2O3主要来自铁精矿中的脉石和焦炭中的灰分。由于铁精矿品位及冶炼生铁的种类不同，高炉渣的化学成分波动较大。一般，生产过程主要控制分析SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、MnO、S七项指标，对一些特殊的高炉渣还需分析TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3、Ni2O3等。在冶炼炉料固定和冶炼正常时，高炉渣的化学成分变化不大，对综合利用有利。高炉渣属于硅酸盐材料，它的组成与天然岩石和硅酸盐水泥相似，表6.1所示为我国大部分钢铁厂高炉渣的化学成分与天然岩石和硅

4、酸盐水泥化学成分比较。表6.1我国高炉渣与天然岩石、硅酸盐水泥化学成分比较（质量%）名称CaOSiO2Al2O3MgOMnOFeOTiO2V2O5S普通渣38～4926～426～171～130.1～10.07～0.890.2～1.5高钛渣23～4620～359～152～10<120～290.1～0.6<1锰铁渣28～4721～3711～242～85～230.05～0.310.3～3含氟渣35～4522～296～83～7.80.1～0.80.07～0.08含F7～8硅酸盐水泥64.2225.51.401.51.340.30花岗岩2.1569

5、.9214.780.970.131.670.39含P2O50.24玄武岩8.9148.7815.856.050.296.341.39含P2O50.47三、高炉渣的矿物组成高炉渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在。碱性高炉渣主要矿物：钙铝黄长石（2CaO·Al2O3·SiO2）、钙镁黄长石（2CaO·MgO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）以及假硅灰石（CaO·SiO2）、钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2）、钙镁橄榄石（CaO·MgO·SiO2）、镁蔷薇辉石（3CaO·MgO·2SiO2）以及镁方柱石（2C

6、aO·MgO·2SiO2）等。酸性高炉矿渣由于其冷却的速度不同，形成的矿物也不一样。当快速冷却时全部凝结成玻璃体。在缓慢冷却时（特别是弱酸性的高炉渣）往往出现结晶的矿物相，如黄长石、假硅灰石、辉石和斜长石等。中性高炉矿渣：四、高炉渣的性质（1）水淬渣急冷过程中，熔渣的绝大部分化合物来不及形成稳定化合物，而以玻璃体状态将热能转化成化学能封存其内，从而构成了潜在的化学活性。常用来生产水泥。水淬渣的化学活性表示用水淬渣活性率（Mc）水淬渣质量系数（k）k>1.9为高活性矿渣k=1.6～1.9是中活性矿渣k<1.6为低活性矿渣。Mc>0.2

7、5为活性矿渣Mc<0.25为低活性矿渣（2）膨胀矿渣珠膨珠系半急冷作用形成。除孔洞外，其它部分是玻璃体。孔洞：孔径大的350～400μm，小的80～100μm。隔热、保温、质轻、吸水率低、抗压强度和弹性模量高等优点，因而是一种很好的建筑用轻骨料，也可作为防火隔热材料。玻璃体：膨珠呈现由灰白到黑的颜色，颜色越浅，玻璃体含量越高，灰白色膨珠，玻璃体含量达95%。生产水泥的原料。(3)重矿渣重矿渣是高温熔渣在空气中自然冷却或淋少量水慢速冷却而形成的致密块渣。重矿渣的物理性质与天然碎石相近，其块渣容重大多在1900kg/m3以上，其抗压

8、强度、稳定性、耐磨性、抗冻性、抗冲击能力（韧性）均符合工程要求，可以代替碎石用于各种建筑工程中。重矿渣系缓慢冷却形成的结晶相，绝大多数矿物不具备活性，但是重矿渣中的多晶型硅酸二钙，硫化物和石