章固体废物的资源化与综合利用工矿业固体废物的资源化.pptx

会计学1章固体废物的资源化与综合利用章固体废物的资源化与综合利用(znghlyng)工矿业固体废物的资源化工矿业固体废物的资源化第一页，共44页。第第1、2节要点节要点(yodin)1.掌握高炉渣、硫铁矿烧渣和掌握高炉渣、硫铁矿烧渣和粉煤灰的来源、分类、组成、粉煤灰的来源、分类、组成、加工利用加工利用(lyng)的形式和的形式和综合利用综合利用(lyng)的途径。的途径。2.了解钢渣、铬渣和碱渣的来了解钢渣、铬渣和碱渣的来源、组成及综合利用源、组成及综合利用(lyng)途径。途径。第一节第一节 工业工业(gngy)固体废物的资固体废物的资源化源化第1页/共44页第二页，共44页。第一节第一节 工业工业(gngy)固体废物的资源化固体废物的资源化n n工业固体废物：在工业、交通工业固体废物：在工业、交通等生产活动中产生的固体废物。等生产活动中产生的固体废物。n n冶金冶金(yjn)：高炉渣和钢渣；：高炉渣和钢渣；n n电力：粉煤灰；电力：粉煤灰；n n化学：硫铁矿烧渣、铬渣和碱化学：硫铁矿烧渣、铬渣和碱渣。渣。第2页/共44页第三页，共44页。一、高炉渣一、高炉渣(lzh)的资源化的资源化n n（一）概述（一）概述（一）概述（一）概述n n1.1.来源：冶炼生铁时从高炉中排出的废物。来源：冶炼生铁时从高炉中排出的废物。来源：冶炼生铁时从高炉中排出的废物。来源：冶炼生铁时从高炉中排出的废物。n n铁矿石、焦炭和助熔剂铁矿石、焦炭和助熔剂铁矿石、焦炭和助熔剂铁矿石、焦炭和助熔剂(rngj)(rngj)（1400160014001600）熔融）熔融）熔融）熔融n n 铁水铁水铁水铁水生铁生铁生铁生铁n n 脉石、灰分、助熔剂脉石、灰分、助熔剂脉石、灰分、助熔剂脉石、灰分、助熔剂(rngj)(rngj)和杂质和杂质和杂质和杂质高炉渣高炉渣高炉渣高炉渣n n （硅酸盐和铝酸盐）（硅酸盐和铝酸盐）（硅酸盐和铝酸盐）（硅酸盐和铝酸盐）第3页/共44页第四页，共44页。n n2.分类分类n n（1）按照冶炼生铁的品种分）按照冶炼生铁的品种分类类n n铸造铸造(zhzo)生铁矿渣；生铁矿渣；n n炼钢生铁矿渣；炼钢生铁矿渣；n n特种生铁矿渣。特种生铁矿渣。n n（2）按照矿渣的碱度分）按照矿渣的碱度分n n碱性矿渣；碱性矿渣；n n中性矿渣；中性矿渣；n n酸性矿渣。酸性矿渣。高炉渣的碱度或碱性(jin xn)率，M0=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)碱性(jin xn)氧化物 酸性氧化物第4页/共44页第五页，共44页。n n3.组成组成n n主要化学成分：主要化学成分：SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、FeO和和S等。等。n n其中，其中，SiO2、Al2O3、CaO占占90%以上。以上。n n我国高炉渣大部分属于中性矿我国高炉渣大部分属于中性矿渣，渣，M0=0.991.08。n n属于硅酸盐材料，适于加工制属于硅酸盐材料，适于加工制作水泥作水泥(shun)、碎石、骨料、碎石、骨料等建筑材料等建筑材料n n4.目前利用率：目前利用率：85%左右。左右。第5页/共44页第六页，共44页。（二）高炉渣（二）高炉渣(lzh)的加工和处理的加工和处理n n1.高炉渣高炉渣(lzh)水淬处理工水淬处理工艺艺n n 将热熔态的高炉渣将热熔态的高炉渣(lzh)置于水中急速冷却。置于水中急速冷却。n n（1）渣池水淬）渣池水淬 熔渣直接倒入熔渣直接倒入水池水池n n（2）炉前水淬）炉前水淬 利用高压水使利用高压水使高炉渣高炉渣(lzh)在炉前冲渣沟在炉前冲渣沟内淬冷成粒并输送到沉渣池形内淬冷成粒并输送到沉渣池形成水渣。根据过滤方式分为炉成水渣。根据过滤方式分为炉前渣池式、水力输送渣池式、前渣池式、水力输送渣池式、搅拌槽泵送法等。搅拌槽泵送法等。第6页/共44页第七页，共44页。n n2.2.矿渣碎石工艺矿渣碎石工艺矿渣碎石工艺矿渣碎石工艺n n高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较为致密的矿渣后，再经过挖掘、破碎、磁形成较为致密的矿渣后，再经过挖掘、破碎、磁形成较为致密的矿渣后，再经过挖掘、破碎、磁形成较为致密的矿渣后，再经过挖掘、破碎、磁选和筛分而得到的一种碎石材料。选和筛分而得到的一种碎石材料。选和筛分而得到的一种碎石材料。选和筛分而得到的一种碎石材料。n n（1 1）热泼法）热泼法）热泼法）热泼法 将熔渣将熔渣将熔渣将熔渣(rn(rn zh)zh)分层浇泼在坑内或分层浇泼在坑内或分层浇泼在坑内或分层浇泼在坑内或渣场上渣场上渣场上渣场上喷洒适量水使热渣冷却和破裂喷洒适量水使热渣冷却和破裂喷洒适量水使热渣冷却和破裂喷洒适量水使热渣冷却和破裂采掘、采掘、采掘、采掘、破碎、磁选、筛分加工。破碎、磁选、筛分加工。破碎、磁选、筛分加工。破碎、磁选、筛分加工。n n（2 2）堤式法）堤式法）堤式法）堤式法 用渣罐车将热熔矿渣运至堆渣场，用渣罐车将热熔矿渣运至堆渣场，用渣罐车将热熔矿渣运至堆渣场，用渣罐车将热熔矿渣运至堆渣场，沿铁路两侧分层倾倒，待形成渣山后，再进行开沿铁路两侧分层倾倒，待形成渣山后，再进行开沿铁路两侧分层倾倒，待形成渣山后，再进行开沿铁路两侧分层倾倒，待形成渣山后，再进行开采采采采制成各种粒级的重矿渣。制成各种粒级的重矿渣。制成各种粒级的重矿渣。制成各种粒级的重矿渣。第7页/共44页第八页，共44页。n n3.膨胀矿渣或膨胀矿渣珠生产膨胀矿渣或膨胀矿渣珠生产工艺工艺n n膨胀矿渣是用适量膨胀矿渣是用适量(shling)冷却水急冷高炉冷却水急冷高炉熔渣形成的一种多孔轻质矿熔渣形成的一种多孔轻质矿渣。渣。n n（1）喷射法）喷射法n n（2）喷雾器堑沟法）喷雾器堑沟法n n（3）滚筒法）滚筒法n n（4）膨珠的生产工艺）膨珠的生产工艺第8页/共44页第九页，共44页。（三）高炉渣（三）高炉渣(lzh)的综合利用的综合利用n n1.1.水渣作建材水渣作建材水渣作建材水渣作建材n n（1 1）矿渣硅酸盐水泥）矿渣硅酸盐水泥）矿渣硅酸盐水泥）矿渣硅酸盐水泥(shu(shu n)n)n n（2 2）石膏矿渣水泥）石膏矿渣水泥）石膏矿渣水泥）石膏矿渣水泥(shu(shu n)n)n n（3 3）石灰矿渣水泥）石灰矿渣水泥）石灰矿渣水泥）石灰矿渣水泥(shu(shu n)n)n n（4 4）矿渣砖）矿渣砖）矿渣砖）矿渣砖n n（5 5）矿渣混凝土）矿渣混凝土）矿渣混凝土）矿渣混凝土l2.矿渣矿渣(kun zh)碎石的利碎石的利用用l（1）配制矿渣）配制矿渣(kun zh)碎石混凝土碎石混凝土l（2）在地基工程中的应用）在地基工程中的应用l（3）在道路工程中的应用）在道路工程中的应用l（4）在铁路道碴上的应用）在铁路道碴上的应用l3.膨珠作轻骨料膨珠作轻骨料l4.其他应用其他应用l（1）生产矿渣棉）生产矿渣棉l（2）生产微晶玻璃）生产微晶玻璃第9页/共44页第十页，共44页。二、钢渣二、钢渣(gngzh)的资源化的资源化n n（一）概述（一）概述n n1.来源来源 炼钢过程中排出的废渣。炼钢过程中排出的废渣。n n铁水与废钢中所含元素铁水与废钢中所含元素(yun s)氧化氧化氧化物；氧化物；n n金属炉料带入的杂质；金属炉料带入的杂质；n n加入的造渣剂；加入的造渣剂；n n氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉体材料等。炉体材料等。第10页/共44页第十一页，共44页。n n2.组成组成n n由钙、铁、硅、镁、铝、锰、由钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷等氧化物组成，其中磷等氧化物组成，其中(qzhng)钙、铁、硅氧化物钙、铁、硅氧化物占绝大部分。占绝大部分。n n主要矿物组成为硅酸三钙、主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇灰石、铁酸二钙、镁蔷薇灰石、铁酸二钙、RO（MgO、FeO、MnO形形成的固熔体）、游离石灰等。成的固熔体）、游离石灰等。第11页/共44页第十二页，共44页。n n3.性质性质n n碱度：碱度：R=CaO/(SiO2+P2O5)，低、中、高。低、中、高。n n活性：具有水硬胶凝性，随碱度活性：具有水硬胶凝性，随碱度而变化。而变化。n n稳定性：只有稳定性：只有fCaO、MgO基本消基本消解完后才会稳定。解完后才会稳定。n n耐磨性：与矿物组成和结构有关。耐磨性：与矿物组成和结构有关。耐磨指数耐磨指数(zhsh)为为1.43，比高，比高炉渣耐磨。炉渣耐磨。n n目前利用率目前利用率61%以上。以上。1.31.8 1.82.5 2.5第12页/共44页第十三页，共44页。（二）钢渣（二）钢渣(gngzh)的处理工艺的处理工艺n n1.冷弃法冷弃法 倒入渣罐缓冷后直接运倒入渣罐缓冷后直接运到渣场抛弃到渣场抛弃(poq)。（逐渐被。（逐渐被淘汰）淘汰）n n2.热泼法热泼法 熔渣熔渣渣罐渣罐热泼车间热泼车间泼至渣床泼至渣床喷水冷却喷水冷却推土机推渣推土机推渣集渣坑集渣坑破碎机破碎机筛分筛分料仓料仓磁选废钢磁选废钢第13页/共44页第十四页，共44页。n n3.盘泼水冷法盘泼水冷法 在钢渣车间设置在钢渣车间设置高架泼渣盘，用吊车将罐内熔高架泼渣盘，用吊车将罐内熔渣泼在渣盘内渣泼在渣盘内喷淋适量的水喷淋适量的水使钢渣急冷碎裂使钢渣急冷碎裂装车载至池装车载至池边喷水降温边喷水降温倒入水池内进一倒入水池内进一步降温冷却步降温冷却(lngqu)磁选、磁选、破碎、筛分、精加工。破碎、筛分、精加工。n n4.钢渣水淬法钢渣水淬法 高温液态钢渣在高温液态钢渣在流出、下降过程中，被压力水流出、下降过程中，被压力水分割、击碎，再加上高温熔渣分割、击碎，再加上高温熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，同时进行了热交换，使破裂，同时进行了热交换，使熔渣在水幕中进行粒化。熔渣在水幕中进行粒化。第14页/共44页第十五页，共44页。（三）（三）钢渣钢渣(gngzh)的综合利的综合利用用n n1.用作冶金原料用作冶金原料n n（1）作烧结熔剂）作烧结熔剂 n n钢渣含钢渣含40%50%CaO，代替，代替(dit)部分石灰石。部分石灰石。n n（2）作高炉或化铁炉熔剂）作高炉或化铁炉熔剂 n n含有含有10%30%的的Fe、4060%的的CaO、MgO和和2%的的Mn。n n（3）作炼钢返回渣）作炼钢返回渣n n（4）回收废钢铁）回收废钢铁 一般含有一般含有710%的废钢及钢粒。的废钢及钢粒。第15页/共44页第十六页，共44页。n n2.用于建筑材料用于建筑材料n n（1）生产水泥）生产水泥 含有和水泥相类含有和水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性物质，具有水硬铝酸盐等活性物质，具有水硬胶凝性，胶凝性，可成为生产无熟料可成为生产无熟料或少熟料水泥的原料，也可作或少熟料水泥的原料，也可作为水泥掺和料。为水泥掺和料。n n我国目前生产的钢渣水泥主要我国目前生产的钢渣水泥主要有：有：n n以石膏作激发剂的无熟料钢渣以石膏作激发剂的无熟料钢渣矿渣水泥矿渣水泥n n以水泥熟料为激发剂的钢渣水以水泥熟料为激发剂的钢渣水泥泥n n（2）作筑路）作筑路(zh l)与回填工程与回填工程材料材料n n做工程材料有基本要求做工程材料有基本要求第16页/共44页第十七页，共44页。n n3.用于农业用于农业n n（1）作钢渣磷肥）作钢渣磷肥 是一种以钙、是一种以钙、硅为主含多种养分的具有速效硅为主含多种养分的具有速效又有后劲的复合矿质肥料。又有后劲的复合矿质肥料。n n施用时注意：宜做基肥不做追施用时注意：宜做基肥不做追肥使用；宜与有机肥混拌后再肥使用；宜与有机肥混拌后再施用；不宜与氮素化肥混合施施用；不宜与氮素化肥混合施用；注意与土壤用；注意与土壤(trng)的酸的酸碱性相结合。碱性相结合。n n（2）做硅肥）做硅肥 水稻水稻n n（3）做酸性土壤）做酸性土壤(trng)改良改良剂剂第17页/共44页第十八页，共44页。三、粉煤灰的资源化三、粉煤灰的资源化n n（一）概述（一）概述（一）概述（一）概述(i sh)(i sh)n n1.1.来源来源来源来源n n粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合材料。合材料。合材料。合材料。n n2.2.组成组成组成组成 n n化学组成与粘土质相似，主要成分为化学组成与粘土质相似，主要成分为化学组成与粘土质相似，主要成分为化学组成与粘土质相似，主要成分为SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3、CaOCaO和未燃炭，其余为少量和未燃炭，其余为少量和未燃炭，其余为少量和未燃炭，其余为少量KK、P P、S S、MgMg等等等等化合物和化合物和化合物和化合物和AsAs、CuCu、ZnZn等微量元素。等微量元素。等微量元素。等微量元素。n n矿物组成十分复杂，主要有无定形相和结晶相两大类。矿物组成十分复杂，主要有无定形相和结晶相两大类。矿物组成十分复杂，主要有无定形相和结晶相两大类。矿物组成十分复杂，主要有无定形相和结晶相两大类。第18页/共44页第十九页，共44页。n n3.性质性质n n（1）物理性质：灰色或灰白）物理性质：灰色或灰白色粉状物；具有较大内表面色粉状物；具有较大内表面积的多孔结构，多半呈玻璃积的多孔结构，多半呈玻璃状。状。P102.n n（2）活性：指粉煤灰在和石）活性：指粉煤灰在和石灰、水混合灰、水混合(hnh)后所显示后所显示的凝结硬化性能。的凝结硬化性能。n n较多活性氧化物，分别与氢较多活性氧化物，分别与氢氧化钙反应氧化钙反应较稳定的水化较稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙。硅酸钙和水化铝酸钙。n n我国利用率约我国利用率约30%。第19页/共44页第二十页，共44页。（二）粉煤灰的综合利用（二）粉煤灰的综合利用（二）粉煤灰的综合利用（二）粉煤灰的综合利用(znghlyng)(znghlyng)n n1.在水泥工业和混凝土工程中的应在水泥工业和混凝土工程中的应用用n n（1）代替粘土原料生产水泥）代替粘土原料生产水泥n n硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料+粉煤灰粉煤灰+适量适量(shling)石膏石膏粉煤灰水泥。粉煤灰水泥。n n（2）做水泥的混合材）做水泥的混合材n n（3）生产低温合成水泥）生产低温合成水泥n n（4）制作无熟料水泥）制作无熟料水泥n n（5）作砂浆或混凝土的掺合料）作砂浆或混凝土的掺合料第20页/共44页第二十一页，共44页。n n2.2.在建筑制品中的应用在建筑制品中的应用在建筑制品中的应用在建筑制品中的应用n n（1 1）蒸制粉煤灰砖）蒸制粉煤灰砖）蒸制粉煤灰砖）蒸制粉煤灰砖n n（2 2）烧结粉煤灰砖）烧结粉煤灰砖）烧结粉煤灰砖）烧结粉煤灰砖n n（3 3）蒸压生产泡沫）蒸压生产泡沫）蒸压生产泡沫）蒸压生产泡沫(pom)(pom)粉煤灰保粉煤灰保粉煤灰保粉煤灰保温砖温砖温砖温砖n n（4 4）粉煤灰硅酸盐砌块）粉煤灰硅酸盐砌块）粉煤灰硅酸盐砌块）粉煤灰硅酸盐砌块n n（5 5）粉煤灰加气混凝土）粉煤灰加气混凝土）粉煤灰加气混凝土）粉煤灰加气混凝土n n（6 6）粉煤灰陶粒）粉煤灰陶粒）粉煤灰陶粒）粉煤灰陶粒n n（7 7）粉煤灰轻质耐热保温砖）粉煤灰轻质耐热保温砖）粉煤灰轻质耐热保温砖）粉煤灰轻质耐热保温砖第21页/共44页第二十二页，共44页。n n3.3.作农业肥料和土壤改良剂作农业肥料和土壤改良剂作农业肥料和土壤改良剂作农业肥料和土壤改良剂n n（1 1）作土壤改良剂）作土壤改良剂）作土壤改良剂）作土壤改良剂n n主要主要主要主要(zh(zh yo)yo)作用机理：改善土壤的可作用机理：改善土壤的可作用机理：改善土壤的可作用机理：改善土壤的可耕性；改善酸性土和盐碱土；提高土壤耕性；改善酸性土和盐碱土；提高土壤耕性；改善酸性土和盐碱土；提高土壤耕性；改善酸性土和盐碱土；提高土壤温度；提高土壤保水能力；增加土壤的温度；提高土壤保水能力；增加土壤的温度；提高土壤保水能力；增加土壤的温度；提高土壤保水能力；增加土壤的有效成分，提高土壤肥力。有效成分，提高土壤肥力。有效成分，提高土壤肥力。有效成分，提高土壤肥力。n n（2 2）作农业肥料）作农业肥料）作农业肥料）作农业肥料n n含有大量枸溶性硅、钙、镁、磷等农作含有大量枸溶性硅、钙、镁、磷等农作含有大量枸溶性硅、钙、镁、磷等农作含有大量枸溶性硅、钙、镁、磷等农作 物所必需的营养元素。物所必需的营养元素。物所必需的营养元素。物所必需的营养元素。n n可作硅钙肥、钙镁肥、各种复合肥、钙可作硅钙肥、钙镁肥、各种复合肥、钙可作硅钙肥、钙镁肥、各种复合肥、钙可作硅钙肥、钙镁肥、各种复合肥、钙镁磷肥等。镁磷肥等。镁磷肥等。镁磷肥等。第22页/共44页第二十三页，共44页。n n4.回收工业原料回收工业原料n n（1）回收煤炭资源）回收煤炭资源n n一般含碳一般含碳57%，含碳大于，含碳大于10%的占的占30%。n n浮选法和干灰静电分选。浮选法和干灰静电分选。n n（2）回收金属物质）回收金属物质(wzh)n n含有氧化铁、氧化铝和大量稀有金属。含有氧化铁、氧化铝和大量稀有金属。n n磁选回收。磁选回收。n n（3）分选空心微珠）分选空心微珠n n由由5160%SiO2、26.239.9%Al2O3、2.28.7%Fe2O3及少量钾、铁、钙、镁、及少量钾、铁、钙、镁、钠、硫的氧化物组成的熔融法结晶体，钠、硫的氧化物组成的熔融法结晶体，在在14002000温度下或接近超流态时，温度下或接近超流态时，受到受到CO2的扩散、冷却固化与外部压的扩散、冷却固化与外部压力作用而形成的。力作用而形成的。第23页/共44页第二十四页，共44页。n n5.作环保材料作环保材料n n（1）环保材料开发）环保材料开发n n可制造分子筛、絮凝剂和吸可制造分子筛、絮凝剂和吸附材料等。附材料等。n n（2）用于废水处理用于废水处理n n可用于处理含氟废水、电镀可用于处理含氟废水、电镀(dind)废水与含重金属离废水与含重金属离子废水和含油废水。子废水和含油废水。第24页/共44页第二十五页，共44页。四、硫铁矿烧渣的资源化四、硫铁矿烧渣的资源化n n（一）概述（一）概述n n1.来源来源n n 生产硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣生产硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣n n2.组成组成n n主要是主要是Fe2O3、Fe3O4、金属的硫酸、金属的硫酸盐、硅酸盐和氧化物以及少量的铜、盐、硅酸盐和氧化物以及少量的铜、铅、锌、金、银等有色金属。铅、锌、金、银等有色金属。n n3.危害危害n n不大，有害组分含量不大，有害组分含量(hnling)微小，微小，且大多不溶。且大多不溶。第25页/共44页第二十六页，共44页。（二）综合利用（二）综合利用（二）综合利用（二）综合利用(znghlyng)(znghlyng)n n1.制矿渣砖制矿渣砖n n消石灰粉（或水泥）消石灰粉（或水泥）+烧渣烧渣混混合合成型成型自然自然(zrn)养护养护矿渣砖。矿渣砖。n n2.磁选铁精矿磁选铁精矿n n矿渣矿渣储料斗储料斗圆盘给料机圆盘给料机球球磨机磨机缓冲槽缓冲槽磁选机磁选机冲泥沉冲泥沉淀池淀池成品。成品。n n3.重选铁精矿重选铁精矿n n将一定浓度的硫铁矿渣浆将一定浓度的硫铁矿渣浆，经溜，经溜槽重选得含铁量在槽重选得含铁量在5560%的铁的铁精矿。精矿。第26页/共44页第二十七页，共44页。n n4.高温氯化法回收高温氯化法回收(hushu)有色有色金属金属n n将废渣与氯化钙均匀混合制成球将废渣与氯化钙均匀混合制成球团，在高温下焙烧，废渣中的有团，在高温下焙烧，废渣中的有色金属生成金属氯化物，以蒸汽色金属生成金属氯化物，以蒸汽形式随烟气排出，用水吸收，回形式随烟气排出，用水吸收，回收收(hushu)有色金属氯化物，有色金属氯化物，剩余的烧渣可作为炼铁原料。回剩余的烧渣可作为炼铁原料。回收收(hushu)率率90%左右。左右。n n5.作水泥配料作水泥配料n n磁选和重选后，含铁磁选和重选后，含铁30%左右，左右，可作水泥的辅助配料可作水泥的辅助配料n n烧渣可代替铁矿粉作为水泥烧成烧渣可代替铁矿粉作为水泥烧成的助熔剂的助熔剂，降低烧成温度，提高，降低烧成温度，提高水泥的强度和抗侵蚀性能。水泥的强度和抗侵蚀性能。n n6国外烧渣利用法国外烧渣利用法1）磁化焙烧）磁化焙烧磁选磁选球团法球团法2）中温氯化）中温氯化浸浸出出烧结法烧结法3）氯化挥发）氯化挥发沸腾沸腾炉法炉法4）还原挥发）还原挥发金属球团法金属球团法第27页/共44页第二十八页，共44页。（三）处理（三）处理(chl)实例实例n n山东乳山县化工厂用氰化法从硫山东乳山县化工厂用氰化法从硫铁矿烧渣中提取金、银、铁实例。铁矿烧渣中提取金、银、铁实例。n n原理：金、银在有氧存在原理：金、银在有氧存在(cnzi)的氰化溶液中与氰化物的氰化溶液中与氰化物反应，生成金氰配离子进入溶液，反应，生成金氰配离子进入溶液，经液固分离后用锌置换，再经冶经液固分离后用锌置换，再经冶炼得到成品金、银，利用弱磁场炼得到成品金、银，利用弱磁场将烧渣磁选得铁精矿。将烧渣磁选得铁精矿。第28页/共44页第二十九页，共44页。五、铬渣的资源化五、铬渣的资源化n n（一）概述（一）概述（一）概述（一）概述n n1.1.来源与组成来源与组成来源与组成来源与组成n n铬渣是冶金和化工行业在生产重铬酸钠、铬渣是冶金和化工行业在生产重铬酸钠、铬渣是冶金和化工行业在生产重铬酸钠、铬渣是冶金和化工行业在生产重铬酸钠、金属铬过程中排出金属铬过程中排出金属铬过程中排出金属铬过程中排出(pi ch)(pi ch)的废渣。黄、的废渣。黄、的废渣。黄、的废渣。黄、黑、赭。黑、赭。黑、赭。黑、赭。n n化学成分：化学成分：化学成分：化学成分：Cr2O3Cr2O3、CaOCaO、MgOMgO、Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3、SiO2SiO2、水溶性、水溶性、水溶性、水溶性Cr6+Cr6+、酸溶性、酸溶性、酸溶性、酸溶性Cr6+Cr6+。n n物相组成：方镁石、硅酸二钙、铁铝酸钙、物相组成：方镁石、硅酸二钙、铁铝酸钙、物相组成：方镁石、硅酸二钙、铁铝酸钙、物相组成：方镁石、硅酸二钙、铁铝酸钙、亚铬酸钙和铬尖晶石、铬酸钙、四水铬酸亚铬酸钙和铬尖晶石、铬酸钙、四水铬酸亚铬酸钙和铬尖晶石、铬酸钙、四水铬酸亚铬酸钙和铬尖晶石、铬酸钙、四水铬酸钠、铬铝酸钙、碱式铬酸铁、碳酸钙、水钠、铬铝酸钙、碱式铬酸铁、碳酸钙、水钠、铬铝酸钙、碱式铬酸铁、碳酸钙、水钠、铬铝酸钙、碱式铬酸铁、碳酸钙、水合铝酸钙、氢氧化铝。对铬渣解毒处理与合铝酸钙、氢氧化铝。对铬渣解毒处理与合铝酸钙、氢氧化铝。对铬渣解毒处理与合铝酸钙、氢氧化铝。对铬渣解毒处理与综合利用有决定性的影响。综合利用有决定性的影响。综合利用有决定性的影响。综合利用有决定性的影响。第29页/共44页第三十页，共44页。n n2.危害危害n n有害成分主要是可溶性铬酸有害成分主要是可溶性铬酸钠、酸溶性铬酸钙等六价铬钠、酸溶性铬酸钙等六价铬离子。离子。n n铬渣扬尘和含铬粉尘铬渣扬尘和含铬粉尘污染污染(wrn)大气；大气；n n铬渣堆场铬渣堆场对土壤和水影响；对土壤和水影响；n n对农作物的影响；对农作物的影响；n n对人身体健康的毒害很大，对人身体健康的毒害很大，对人体的消化道、呼吸道、对人体的消化道、呼吸道、皮肤、黏膜、内脏都有危害。皮肤、黏膜、内脏都有危害。有致癌作用。有致癌作用。第30页/共44页第三十一页，共44页。（二）综合利用（二）综合利用(znghlyng)n n1.1.作玻璃着色剂作玻璃着色剂作玻璃着色剂作玻璃着色剂n n代替铬铁矿作绿色玻璃的着色剂。代替铬铁矿作绿色玻璃的着色剂。代替铬铁矿作绿色玻璃的着色剂。代替铬铁矿作绿色玻璃的着色剂。n nCr6+Cr6+与酸性氧化物、二氧化硅作用与酸性氧化物、二氧化硅作用与酸性氧化物、二氧化硅作用与酸性氧化物、二氧化硅作用Cr3+Cr3+分散在玻璃体中。铬渣中的分散在玻璃体中。铬渣中的分散在玻璃体中。铬渣中的分散在玻璃体中。铬渣中的氧化镁、氧化钙代替玻璃配料中的氧化镁、氧化钙代替玻璃配料中的氧化镁、氧化钙代替玻璃配料中的氧化镁、氧化钙代替玻璃配料中的白云石和石灰石原料白云石和石灰石原料白云石和石灰石原料白云石和石灰石原料(yunlio)(yunlio)。n n2.2.制钙镁磷肥制钙镁磷肥制钙镁磷肥制钙镁磷肥n n铬渣与磷矿石、硅石、焦粉或无烟铬渣与磷矿石、硅石、焦粉或无烟铬渣与磷矿石、硅石、焦粉或无烟铬渣与磷矿石、硅石、焦粉或无烟煤在高温下熔融煤在高温下熔融煤在高温下熔融煤在高温下熔融钙镁磷肥。铬渣钙镁磷肥。铬渣钙镁磷肥。铬渣钙镁磷肥。铬渣代替蛇纹石作熔剂。代替蛇纹石作熔剂。代替蛇纹石作熔剂。代替蛇纹石作熔剂。第31页/共44页第三十二页，共44页。n n3.干法解毒干法解毒n n将铬渣与无烟煤按适当比例混将铬渣与无烟煤按适当比例混合，在合，在800900焙烧，使六价焙烧，使六价铬还原成三价铬。铬还原成三价铬。n n4.铬渣炼铁铬渣炼铁n n铬渣代替白云石、石灰石作为铬渣代替白云石、石灰石作为生铁冶炼过程的添加剂，在高生铁冶炼过程的添加剂，在高炉冶炼过程中，六价铬可完全炉冶炼过程中，六价铬可完全还原，脱除还原，脱除(tu ch)率达率达97%以上，还原后的金属进入生铁以上，还原后的金属进入生铁中，使铁中铬含量增加，使机中，使铁中铬含量增加，使机械性能、硬度、耐磨性、耐腐械性能、硬度、耐磨性、耐腐蚀性能提高。蚀性能提高。第32页/共44页第三十三页，共44页。n n5.制钙铁粉制钙铁粉n n铬渣经风化筛分后进行打浆、铬渣经风化筛分后进行打浆、湿磨磨细到一定湿磨磨细到一定(ydng)粒粒度，经水洗、过滤、烘干、度，经水洗、过滤、烘干、粉碎而成产品钙铁粉，一种粉碎而成产品钙铁粉，一种CT防锈颜料。防锈颜料。n n6.制铸石制铸石n n铬渣、硅砂、烟道灰和轧钢铬渣、硅砂、烟道灰和轧钢铁皮混合粉碎，于铁皮混合粉碎，于14501550的平炉中熔融，的平炉中熔融，在在1300 下浇铸成型，结晶、下浇铸成型，结晶、退火后自然降温退火后自然降温铸石。铸石。n n7.生产铬渣棉生产铬渣棉第33页/共44页第三十四页，共44页。六、碱渣的资源化六、碱渣的资源化n n（一）来源与组成（一）来源与组成n n纯碱生产的主要方法是氨碱纯碱生产的主要方法是氨碱法，食盐、石灰石和氨为原法，食盐、石灰石和氨为原料，盐水吸氨、碳酸化料，盐水吸氨、碳酸化碳碳酸氢钠和氯化铵母液酸氢钠和氯化铵母液过滤过滤(gul)、洗涤、煅烧、洗涤、煅烧纯碱。纯碱。母液与石灰乳混合，蒸馏母液与石灰乳混合，蒸馏氨和废渣。氨和废渣。n n组分：氯化钙、氯化钠、碳组分：氯化钙、氯化钠、碳酸钙、氧化钙、氢氧化镁、酸钙、氧化钙、氢氧化镁、硫酸钙等。是一种水分和氯硫酸钙等。是一种水分和氯化物含量都较高的白色膏状化物含量都较高的白色膏状物质。物质。第34页/共44页第三十五页，共44页。（二）综合利用（二）综合利用(znghlyng)n n1.1.制水泥制水泥制水泥制水泥n n碱渣碱渣碱渣碱渣 、石灰石、硅质材料及铁质材料按比例混、石灰石、硅质材料及铁质材料按比例混、石灰石、硅质材料及铁质材料按比例混、石灰石、硅质材料及铁质材料按比例混合制成料浆合制成料浆合制成料浆合制成料浆机械脱水机械脱水机械脱水机械脱水生料浆生料浆生料浆生料浆回转窑煅烧回转窑煅烧回转窑煅烧回转窑煅烧熟料熟料熟料熟料冷却、破碎冷却、破碎冷却、破碎冷却、破碎加入石膏、混合料加入石膏、混合料加入石膏、混合料加入石膏、混合料研研研研磨到一定粒度磨到一定粒度磨到一定粒度磨到一定粒度水泥。水泥。水泥。水泥。n n2.2.制建筑胶凝材料（工艺制建筑胶凝材料（工艺制建筑胶凝材料（工艺制建筑胶凝材料（工艺(gngy)(gngy)控制条件：控制条件：控制条件：控制条件：p124p124）n n控制煅烧温度，使碱渣中的氯化物与生料中的控制煅烧温度，使碱渣中的氯化物与生料中的控制煅烧温度，使碱渣中的氯化物与生料中的控制煅烧温度，使碱渣中的氯化物与生料中的相关组分形成稳定结构的矿相组分，再经复配、相关组分形成稳定结构的矿相组分，再经复配、相关组分形成稳定结构的矿相组分，再经复配、相关组分形成稳定结构的矿相组分，再经复配、球磨而成碱渣建筑胶凝材料。球磨而成碱渣建筑胶凝材料。球磨而成碱渣建筑胶凝材料。球磨而成碱渣建筑胶凝材料。第35页/共44页第三十六页，共44页。n n3.制钙镁肥制钙镁肥n n氨碱废渣和盐泥氨碱废渣和盐泥钙镁磷肥钙镁磷肥n n工艺控制条件：工艺控制条件：p124n n钙镁磷肥代替石灰石施于酸钙镁磷肥代替石灰石施于酸性或微酸性土壤，可起到改性或微酸性土壤，可起到改良土壤、增加肥源和提高地良土壤、增加肥源和提高地力力(dl)的作用。的作用。第36页/共44页第三十七页，共44页。第二节第二节 矿业矿业(kungy)固体废物固体废物资源化资源化n n掌握煤矸石的来源、组成和综合利用的途径。掌握煤矸石的来源、组成和综合利用的途径。掌握煤矸石的来源、组成和综合利用的途径。掌握煤矸石的来源、组成和综合利用的途径。n n一、概述一、概述一、概述一、概述n n矿业固体废物：矿山开采和矿石矿业固体废物：矿山开采和矿石矿业固体废物：矿山开采和矿石矿业固体废物：矿山开采和矿石(kungsh)(kungsh)冶炼冶炼冶炼冶炼过程中产生的废物。过程中产生的废物。过程中产生的废物。过程中产生的废物。n n矿山开采矿山开采矿山开采矿山开采 废石（包括煤矸石）废石（包括煤矸石）废石（包括煤矸石）废石（包括煤矸石）n n 尾矿尾矿尾矿尾矿n n尾矿处理利用率不到尾矿处理利用率不到尾矿处理利用率不到尾矿处理利用率不到32%32%，煤矸石的利用率仅，煤矸石的利用率仅，煤矸石的利用率仅，煤矸石的利用率仅38.5%38.5%。第37页/共44页第三十八页，共44页。二、煤矸石的资源化二、煤矸石的资源化n n（一）概述（一）概述（一）概述（一）概述n n1.1.来源来源来源来源 n n采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，是一种在采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，是一种在采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，是一种在采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。硬的黑灰色岩石。硬的黑灰色岩石。硬的黑灰色岩石。n n2.2.组成组成组成组成(z(z chn chn)n n主要成分是主要成分是主要成分是主要成分是SiO2SiO2和和和和Al2O3Al2O3，还含有数量不等的，还含有数量不等的，还含有数量不等的，还含有数量不等的Fe2O3 Fe2O3、CaO CaO、MgOMgO、NaONaO、K2OK2O以及以及以及以及P2O5P2O5、SO3SO3和微量的稀有金属元素。和微量的稀有金属元素。和微量的稀有金属元素。和微量的稀有金属元素。n n一般主要由高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、一般主要由高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、一般主要由高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、一般主要由高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫化铁、氧化铝等组成石灰石、硫化铁、氧化铝等组成石灰石、硫化铁、氧化铝等组成石灰石、硫化铁、氧化铝等组成(z(z chn chn)。第38页/共44页第三十九页，共44页。（二）综合利用（二）综合利用(znghlyng)n n1.代替燃料代替燃料(rnlio)n n含有一定量的固定炭和挥含有一定量的固定炭和挥发分，一般烧失量在发分，一般烧失量在1030%，发热量在，发热量在4.1912.6MJ/Kg，可用来可用来代替燃料代替燃料(rnlio)。n n可用于化铁、烧锅炉、烧石可用于化铁、烧锅炉、烧石灰、回收煤炭等灰、回收煤炭等第39页/共44页第四十页，共44页。n n2.生产水泥生产水泥n n煤矸石中煤矸石中SiO2、Al2O3和和Fe2O3的总含量一般在的总含量一般在80%以以上，是一种天然粘土质原料，上，是一种天然粘土质原料，可以代替粘土配料烧制水泥。可以代替粘土配料烧制水泥。n n（1）生产普通）生产普通(ptng)硅酸硅酸盐水泥盐水泥n n（2）生产特种水泥）生产特种水泥n n（3）生产无熟料水泥）生产无熟料水泥第40页/共44页第四十一页，共44页。n n3.3.生产建筑材料生产建筑材料生产建筑材料生产建筑材料n n（1 1）煤矸石烧结砖）煤矸石烧结砖）煤矸石烧结砖）煤矸石烧结砖n n以煤矸石为主要原料，一般占坯料的以煤矸石为主要原料，一般占坯料的以煤矸石为主要原料，一般占坯料的以煤矸石为主要原料，一般占坯料的80%80%。要求。要求。要求。要求SiO2SiO2在在在在5070%5070%，Fe2O3 Fe2O3在在在在28%28%，MgO MgO在在在在3%3%以下，以下，以下，以下，S S在在在在1%1%以下。以下。以下。以下。n n（2 2）煤矸石生产轻骨料）煤矸石生产轻骨料）煤矸石生产轻骨料）煤矸石生产轻骨料n n轻骨料是为了减少混凝土的相对密度，选用轻骨料是为了减少混凝土的相对密度，选用轻骨料是为了减少混凝土的相对密度，选用轻骨料是为了减少混凝土的相对密度，选用(xu(xu nyng)nyng)的一类多孔骨料。的一类多孔骨料。的一类多孔骨料。的一类多孔骨料。n n工艺：用烧结剂生产烧结性的煤矸石多孔烧结料；工艺：用烧结剂生产烧结性的煤矸石多孔烧结料；工艺：用烧结剂生产烧结性的煤矸石多孔烧结料；工艺：用烧结剂生产烧结性的煤矸石多孔烧结料；用回转窑生产膨胀性的煤矸石陶粒。用回转窑生产膨胀性的煤矸石陶粒。用回转窑生产膨胀性的煤矸石陶粒。用回转窑生产膨胀性的煤矸石陶粒。n n（3 3）生产微孔吸音砖）生产微孔吸音砖）生产微孔吸音砖）生产微孔吸音砖n n（4 4）生产煤矸石棉）生产煤矸石棉）生产煤矸石棉）生产煤矸石棉n n用煤矸石和石灰为原料，经高温融化，喷吹而成的用煤矸石和石灰为原料，经高温融化，喷吹而成的用煤矸石和石灰为原料，经高温融化，喷吹而成的用煤矸石和石灰为原料，经高温融化，喷吹而成的一种建筑材料。一种建筑材料。一种建筑材料。一种建筑材料。第41页/共44页第四十二页，共44页。n n4、生产化工产品、生产化工产品n n（1）制结晶）制结晶(jijng)三氯化铝三氯化铝n n煤矸石煤矸石+盐酸盐酸破碎、焙烧、磨破碎、焙烧、磨碎、酸浸、沉淀、浓缩结晶碎、酸浸、沉淀、浓缩结晶(jijng)和脱水和脱水AlCl36H2On n（2）制水玻璃）制水玻璃n n（3）生产硫酸铵）生产硫酸铵n n煤矸石内的硫化铁在高温下煤矸石内的硫化铁在高温下SO2SO3 H2SO4，与氨的，与氨的化合物化合物硫酸铵。硫酸铵。第42页/共44页第四十三页，共44页。复习复习(fx)思考题思考题n nP142n n13、57、9、1115、17、18、2022、2428。第43页/共44页第四十四页，共44页。