(冶金行业)第四讲冶金固体废物
冶金工业固体废物处理与利用
列出危险废物的种类、识别标志及相应的管理要求。
《关于进一步加强冶金工业固体废物处理与利用的意见》
提出加强冶金工业固体废物处理与利用的目标、任务、政策措施等。
行业标准规范介绍
《冶金工业固体废物处理与利用技术规范》
规定冶金工业固体废物的收集、运输、贮存、处理、处置及利用等技术要求。
品。
混凝土制备
将冶金固体废物作为骨料或掺合 料，制备混凝土，用于建筑和土
木工程。
砖瓦制造
利用冶金固体废物生产砖瓦等建 筑材料，替代部分黏土资源。
用于农业领域
土壤改良剂
01
将冶金固体废物加工成土壤改良剂，提高土壤肥力和改善土壤
结构。
肥料生产
02
利用冶金固体废物中的有益元素生产肥料，为农作物提供必要
的养分。
稀土尾矿是稀土元素提取后的废弃物，含有一定量的稀土元素和其他有价金属。通过浮选 、重选等选矿方法，可实现稀土元素的进一步回收。同时，尾矿可用于生产陶瓷、玻璃等 建材。
稀土冶炼渣处理与利用
稀土冶炼渣是稀土元素提取过程中的废弃物，含有较高的稀土元素和其他金属元素。通过 酸浸、萃取等工艺，可实现稀土元素的回收。同时，冶炼渣可用于生产水泥、砖等建材。
废水处理污泥处理与利用
稀土元素提取过程中产生的废水经处理后会产生大量污泥。这些污泥含有一定量的稀土元 素和其他金属元素。通过压滤、干燥等工序，污泥可用于生产肥料或作为其他工业原料使 用。
05 政策法规及标准规范解读
国家政策法规要求
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》
明确固体废物污染环境防治的监督管理、污染防治措施、危险废物管理、法律责任等方面的规定 。
酸碱浸出
冶金工业固体废弃物综合利用研究
冶金工业固体废弃物综合利用研究一、前言随着工业化进程的不断发展，冶金工业所产生的固体废弃物也越来越多，给环境带来了极大的压力。
同时，废弃物的无序排放也极大地浪费了原料和资源。
因此，对固体废弃物进行综合利用研究，不仅有利于环境保护，还可以为科学技术创新提供有力支撑，同时也为企业带来更大的经济效益。
二、冶金工业固体废弃物特点1.来源广泛冶金工业所产生的固体废弃物来源广泛，包括冶炼过程中的废渣、炉渣、矿渣、凝固相等固体废弃物、金属加工过程中的废料等。
2.成分复杂固体废弃物中主要成分为金属、非金属、有机及其混合物等，成分复杂，含有大量的有毒有害物质，如重金属、挥发性有机物、氨氮、硫等，如果不经过合理处理和利用，就会对环境造成严重的污染。
3.体积庞大冶金工业所产生的固体废弃物体积庞大，在处理和运输上会增加很大的成本和困难。
三、冶金工业固体废弃物综合利用技术冶金工业固体废弃物的综合利用技术包括矿粉填充技术、回收再利用技术、资源化利用技术等。
1.矿粉填充技术该技术主要是在矿山废弃矿堆中填充工业固体废弃物，矿粉填充技术可以提高矿床的利用率，对矿山环境的保护也起到重要作用。
2.回收再利用技术回收再利用技术主要是将工业固体废弃物进行分类，将其中可再利用的物质进行回收利用。
例如，采用高温熔化技术，可以将冶炼过程中的废渣、炉渣等变成有用的矿渣水泥、重晶石等。
3.资源化利用技术该技术主要是将工业固体废弃物变成资源，为社会提供各种原材料。
例如，采用植物渣等生物质，可以用于生产可再生能源等。
四、冶金工业固体废弃物综合利用示例1.废渣水泥的生产冶炼过程会产生大量的冶金废渣，采用高温熔化技术，可以将废渣渣变成废渣水泥。
废渣水泥具有优异的机械强度和化学稳定性，可以用于公路、堤坝等工程中。
2.矿粉填充技术的应用在矿山开采中，为了保护矿床，防止废弃物对环境造成影响，可以采用矿粉填充技术。
该技术可以用工业固体废弃物填充废弃矿堆，提高矿床利用率，同时也可以为将来矿山开采提供重要支持。
冶金工业固体废弃物资源化研究论文
冶金工业固体废弃物资源化研究论文冶金工业固体废弃物资源化研究论文1概述冶炼废渣包括有色金属行业和钢铁工业在生产中排出的废渣。
化工废料主要指在化工生产过程中产生的各种废渣，如高炉矿渣、钢渣、铁合金渣等其他各种有色金属渣都属于化工废渣。
根据固体废物的行业来源不同，冶金工业固体废物又可以划分为有色金属冶炼废物、铝工业固体废物和钢铁工业固体废物三大类。
有色金属冶炼废物是指有色金属在采矿、选矿、冶炼和加工等生产过程中及其环境保护设施中所排放的固状或泥状的废弃物。
[2]根据金属冶炼方式的不相同性可以分为稀有金属渣和重有色金属渣两种，重有色金属渣主要包括铜渣、铅渣、锌渣、镍渣、钴渣、汞渣等。
铝工业固体废物主要来源于在氧化铝生产进程中产生的碱赤泥、轧钢进程中产生的少量氧化铁渣以及生产金属铝进程中产生出废炭、耐火砖、保温材料和铝加工进程中排放出废材料等。
钢铁工业固体废弃物主要来源于铁矿开采时所产生的削离废石、选矿时产生的大量尾矿、炼铁过程中产生的高炉炉渣、炼钢产生的转炉炉渣、电炉炉渣、及生产合金时产生的铁合金炉渣、含铁尘泥等。
钢铁生产的固体废弃物的主要特点是生产量很大，并含有很多金属和非金属元素，可二次利用价值很高。
由于我们国家现今对工业固体废弃物处理基础比较薄弱，想要建成一整套完整的管治体系还需要反复摸索和实践。
所以我们应参照发达国家在冶金固体废弃物管制方面的经验，并结合我们中国国情，取其精华去其糟粕，开发适合我国国情的固体废渣处理新技术。
2冶金工业固体废物的资源化资源化是采用管理和工艺措施等实现固体废弃物无害化、综合利用的最主要方法中的一种。
应放把固体废物处置处理技术体系的建立过程放在第一位置，在废物排放还未进入环境之前，回收物质和能量，提高物质和能量的循环利用，创造出有用经济价值，减轻后续处置的负荷，变废为宝。
我们应该鼓励和发展循环型的经济，号召人们节能减排，将固体废弃物进行资源化得到更大的利用，高度重视管理或工艺等措施，从而提高固体废弃物的回收有利用价值，创造更多的有效资源。
铜冶金固体废物的综合利用
铜冶金固体废物的综合利用冶金行业的铜渣主要来自于火法炼铜的过程，包括采矿过程中废石、冶炼过程中的废渣和尾矿渣。
其他的铜渣则是炼锌、炼铅过程中的副产物。
铜渣含有铜、锌等重金属和金、银等贵金属。
目前，我国的粗铜年产量为52万吨左右，产出的炉渣约为150万吨，再加上副产废铜渣，数量巨大。
这些固体废物大量堆积，不仅侵占了土地、污染了环境，而且这些废渣含有的大量的有用物质没有被充分利用。
目前，铜渣的利用方法很多，利用率也较高，主要包括提取有价金属、生产化工产品和建筑材料等。
1.化学组成铜渣由于炼铜原料的产地、成分以及冶炼的方法的不同，其组成具有较大的差异性。
表13-5所示为铜渣的化学组成。
由表13-5中数据可知，铜渣中铁的含量很高，还含有Cu、Pb、Zn、Cd等金属，具有回收金属元素的价值，铜渣中的主要矿物包括硅酸铁、硅酸钙、少量的硫化物和金属元素等。
在提取有价金属后，可以作为水泥的原料。
2.粒度组成水淬铜渣颗粒形状不规则，尺寸也不同。
有个别滤渣状多孔颗粒和细针状颗粒。
粒径组成略大于普通沙的一级配区。
如表13-6。
一、含铜废渣中回收铜根据美国国家地质调查局（USGS）发布的NERAL COMMODITY UMMARIES 2012显示：截至2011年年底，全球铜储量为6.9亿吨，智利以1.9亿吨的铜储量居于全球首位，中国以3000万吨位居全球第五。
但我国主要以贫矿为主，且开发程度不高。
而我国铜消耗量在逐年增长，精炼铜和矿山铜（精矿）多年来供不应求。
自给率仅为65%左右，长期靠进口弥补。
因此，一些低品位矿、尾矿、表外矿及含铜矿渣等难以开采和洗选矿脉的开发利用，不仅能满足铜的需求，还能减少废渣对环境造成的危害，能产生巨大的社会和环境效益。
为了回收铜渣中的铜，研究人员将难选的氧化铜矿类矿渣经过氨浸、蒸馏、酸化和结晶等工艺流程后得到五水硫酸铜产品。
在实验中探讨了氨浸的机制，研究了铜浸出率的主要影响因素，确定了最佳的浸出液配比，得出了氨浸、蒸氨、酸化、浓缩和结晶过程中的工艺条件，为难选氧化铜类矿石及其废渣中回收铜提供了有效的方法和基本工艺参数。
冶金工业固体废物处理与利用
1、 提取各种金属
把最有价值的各种金属，首先提取出来，这是固体废物 再资源化的重要途径。 有色金属渣中往往含有其它金属。在重金属冶炼渣中，
往往可提取金、银、钴、锑、硒、钯、铂等。有的含量甚至
可达到或超过工业矿床的品位，有些回收的稀有贵重金属的 价值甚至超过主金属的价值。
煤粉灰和煤矸石中含有铁、钼、锗、钒、铀、铝等金属，
玷污建筑物、花果树木，危害市容与卫生。
冶金工业固体废物的资化
冶金工业固体废物具有两重性，它虽占用大量土地，污 染环境，但本身又含有多种有用物质，是一种资源。
20世纪70年代以前，世界各国对固体废物的认识还只是
停留在处理和防止污染上。70年代以后，由于能源和资源的 短缺，以及对环境问题认识的逐渐加深，人们已由消极的处 理转向再资源化。 资源化就是采取管理或工艺等措施，从固体废物中回收 有利用价值的物资和能源。
洼地，从而使水体受到严重污染，引起大批水生生物与鱼类中 毒死亡。
4、 对大气的污染
工业废渣在堆放过程中，在温度、水分的作用下，某些有 机物质发生分解，产生有害气体。
(1) 堆积如山的煤矸石自燃经常发生，火势一旦蔓延，
即难以救护，并放出大量SO2，污染环境； (2) 以微粒状态存在的废渣，在大风吹动下，将随风飘 扬，扩散到很远的地方。其中，以粉煤灰的颗粒最微细、遇 有轻风就会灰尘满天，既污染了环境，影响人体健康，又会
也有回收的价值。目前从粉煤灰中已工业化提取的有钼、锗、 钒。
2、 生产建筑材料
利用工业废渣生产建筑材料，一般不会产生二次污染，是
消除污染，使大量废渣资源化的主要方法之一。
生产碎石。高炉渣、铁合金渣、钢渣等冷却后能自然结晶，
cu ì
不粉化，其强度和硬度类似天然岩石。可用作混凝土骨料、 道路材料、铁路道渣等。
冶金与化工典型固体废物的处理与利用
化 学 工 业 废 渣
急毒性、 反应性 及腐蚀 性
1~3t,8~12t, 0.4亿吨，6.16%
产生量大 金、银、 铂等 化学工业废 渣的特性
危险废物种 类多
资源化潜力 大
硫铁矿烧渣化学组成
硫 铁 矿 烧 渣 及 利 用
企
业
Fe / % FeO / % 35 55~75 52 46.73 6.94 4~6
钢渣处理废水：可用于处理某些含重金属离子的废水。
化学工业废渣 化 学 工 业 废 渣 种 类
行业和工艺过程分 ： 无机盐工业废物（铬渣、氰渣、磷泥等） 氯碱工业废物（盐泥、电石渣等） 氮肥工业废物（主要是炉渣） 硫酸工业废物（主要是硫铁矿烧渣） 纯碱工业废物等。 按废物主要组成分：
废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、炉渣、各类炉渣、 碱渣等
碱度
活性
C3S、C2S等具有水硬胶凝性活性矿 物的含量。当钢渣碱度R为1.8~2.5时 ，其中的C3S和C2S的含量之和为 60%~80%；R>2.5时，钢渣中的主 要矿物为C3S。活性矿物的水硬性需 很长时间才能表现出来;细磨，加剂 激发活性
钢 渣 的 综 合 利 用
指钢渣中CaO与SiO2和P2O5的含量比 R=CaO/(SiO2+P2O5)。根据碱度的高 低，可将钢渣分为低碱度渣 (R=0.78~1.8)，中碱度渣 (R=1.8~2.5)和高碱度渣(R >2.5)
0.1~1 <1 5~23 .15~.19 .15~2 20~29 .1~1.7
.1~.6
S
0.2~1.5 <1 0.3~3
F
7~8
按冶炼生铁的品种
铸造生铁矿渣 炼钢生铁矿渣
按矿渣的碱度分
金属冶炼中的固体废弃物处理与资源化
展望
通过技术创新、政策引导和市场驱动，实现 废弃物的减量化、资源化和无害化处理，推
动循环经济发展。
THANKS
感谢观看
沉淀法
通过加入适当的沉淀剂使某些组分转化为沉淀物，与 溶液分离。
生物处理
பைடு நூலகம்生物浸出
利用微生物的代谢作用将固体废 弃物中的某些组分转化为可溶性 的离子，再通过提取回收有价值 的金属。
生物转化
利用微生物的代谢作用将某些组 分转化为无害或低毒性的物质， 降低对环境的危害。
生物堆肥
将固体废弃物堆放在特定的环境 中，利用微生物的作用将其分解 为稳定的腐殖质，同时回收其中 的有机物质。
制作建筑材料
制作水泥
金属冶炼固体废弃物可以作为水泥的原材料，通过添加适量的石灰石、黏土等原料，经 过高温煅烧制成水泥。这种利用方式能够减少固体废弃物的堆放和占用土地，同时实现
资源的再利用。
制作混凝土
利用金属冶炼固体废弃物可以制作混凝土，通过与适量的骨料、水泥等混合搅拌，制成 具有较好抗压、抗折性能的混凝土材料。这种混凝土可用于建筑结构的浇筑和修补。
影响
金属冶炼固体废弃物的处理和资源化利用是实现可持续发展和环境保护的重要环节。对于企业而言，妥善处理固 体废弃物可以降低环境污染风险，提高企业的环保形象和社会责任感。对于社会而言，实现废弃物的资源化利用 可以减少资源浪费，促进循环经济发展，推动生态文明建设。
02
金属冶炼固体废弃物处理技术
物理处理
金属冶炼中的固体废弃物处理与资 源化
• 金属冶炼固体废弃物概述 • 金属冶炼固体废弃物处理技术 • 金属冶炼固体废弃物资源化利用 • 金属冶炼固体废弃物处理与资源化的挑战与前景
01
治金工业固体废物处理
治金工业固体废物处理化学处理主要用于处理无机废物，如酸、碱、重金属、氰化物等，冶金工程处理方法有焚烧、溶剂浸出、化学中和、氧化还原等。
物理方法通常有重选、磁选、浮选、拣选、分选等各种相分离以及固化技术。
固化工艺用以处理残渣物，如飞灰及不适于焚烧处理或无机处理的废物，特别适用于处理金属废渣、工业粉尘、有机污泥以及多氯联苯等污染物。
生物处理适用于有机废物的堆肥和厌氧发酵，冶金工程提炼铜、铀等金属的细菌冶金，有机废液的活性污泥法还可用于生物修复被污染的土壤。
综合利用技术综合利用技术是实现固体废物资源化、减量化的最重要手段之一,在废物进入环境之前对其进行回收利用，可减轻后续处理处置的负荷。
如工业废物采用人工和气流、磁力等分选法进行回收利用;冶金工程通过蒸馏方法回收废有机溶剂、废丙酮等;粉煤灰、煤渣等制作成水泥、烧结砖、蒸养砖、混凝土、墙体材料等建材。
焚烧技术—般有毒、高能量的有机废物采用焚烧处理。
固体废渣经过焚烧处理可蒸发表面水分，燃烧后进行热分解并聚集成高热量和释放挥发组分，最终烧尽形成灰渣。
焚烧法具有显著的减容、稳定和无害化效果，但也有明显的缺点，不仅一次性投资大，还存在操作运行费用髙、热值低、产生会造成二次污染的多种有害物质与有害气体。
填埋处理技术填埋处理技术是将固体废渣填人大坑或洼地中，利于地貌的恢复和维持生平衡，根据不同有害废物的特点宜采用不同的填埋方法。
一般工业固体废物填埋场的修复可参照城市生活垃圾卫生填埋场的建设标准。
填埋物对含湿量、固体含量、渗透性、长期稳定性等有一定要求，毒性较大的废物要经过妥善的预处理后才可送填埋场，具有特殊毒性及放射性的废物严禁填埋，两种或两种以上废物混合时应不会发生反应、燃烧、爆炸或放出有害气体。
填埋废渣经过微生物作用之后会产生废气，主要有CH4、C02、H2S等，这些废气必须进行安全排放或收集、净化处理和利用。
冶金工程排气设施可采用耐腐蚀性强的多孔玻璃钢管，根据地形垂直埋设于废渣层内，管py周填碎石，碎石用铁丝网或塑料网围住，围网外径为1～1. 5mm，垂直向上的排气管设施随废渣层的填高而接长，导排气管收集废气的有效半径约为45m。
冶金固体废弃物资源化处理与利用
冶金固体废弃物资源化处理与利用摘要：冶金工业是国家经济原材料生产的主要场所，它以多种矿产资源为主要开发目标。
由于矿产资源属于不可再生资源，所以在开采过程中会产生大量的废渣。
基于此，本文以冶金固废为切入点，深入探讨冶金行业固废中钢渣的治理。
关键词：综合利用；冶金工业；固体废物；资源化处理；策略途径1引言钢铁行业产生的固体废物数量大、分布广、涉及面广，需大量加工，有大量的金属与非金属材料。
随着我国经济快速发展和城镇化进程加快，钢铁等行业对矿产资源需求量越来越大，导致了固体废物总量增加。
固体废物中，电炉粉尘除外，其他都不是危险的固体废物，有着极高的资源使用价值，可以用作二次资源回收，降低环境不利影响，有经济效益。
同时，还可以改善生态环境。
对于企业来说。
社会带来巨大的社会效益和环境效益。
2我国的冶金固体废弃物资源化处理与综合利用现状针对固体废物分类问题，粗略地可以把固体废物分成两大类：一类为金属制造企业开采过程中排放的固体废物。
二是冶金行业中，就是金属正在熔炼、锻造和其他复杂加工时固体杂质废物。
由于这类固体废物成分比较复杂，因此对其进行综合利用时必须采用不同工艺方法和技术措施才能达到处理要求，包括物理法和化学法。
以上两种工艺所生产的固体废弃物有着本质上的不同，应区别对待，进行资源的二次回收。
当前，很多钢铁生产行业都会排放出固体废弃物，相当部分是被合理的、完全分类，分质循环。
其中水力破碎时形成高炉灰，利用率近100%，而对部分重矿石所形成的固废和其他带有一定特殊属性的灰，至今尚无适当的回收与处理办法。
因此，研究开发高效、经济的冶金废渣综合利用技术是非常必要的。
.钢铁行业企业固体钢渣使用率较低。
在进行矿物的开采时，处理尾矿量大，但是它的使用是有限度的，废石工艺的回收处理效果不尽人意，造成矿区内产生了大量的固体废弃物。
钢铁企业是国家经济发展重要支柱之一，每年都有大量固体废弃物产生，对环境造成了严重污染，制约了钢铁工业可持续发展。
冶金固废处理工艺
冶金固废处理工艺
冶金固废处理工艺，是指针对冶金行业产生的固体废弃物进行处理的工艺。
冶金行业的固体废弃物主要包括炉渣、炉渣微粉、废渣、废石等。
常见的冶金固废处理工艺包括：
1. 磁选工艺：通过磁选设备对废渣中的可磁性物质进行分离，如铁矿石、钢渣等。
2. 浮选工艺：通过浮选设备将废渣中的有用矿物与杂质分离，可回收有价值的矿石。
3. 焙烧工艺：通过高温焙烧废渣，使废渣中的有机物、杂质等转化或挥发，得到更稳定、无害的处理产物。
4. 酸洗工艺：使用酸性溶液对废渣进行酸洗处理，去除表面的氧化物或铁锈等污染物。
5. 压滤工艺：将湿废渣经过压滤设备进行脱水处理，减少污染物的含水率，方便后续处理或处置。
6. 氧化处理工艺：利用氧化剂对废渣进行氧化处理，促使废渣中的有害物质转变为无害或难溶于水的形式。
7. 固化处理工艺：将废渣与固化剂混合后经过固化处理设备，形成坚固的固体块，减少废渣的渗漏和风化。
以上只是一些常见的冶金固废处理工艺，具体的处理工艺会根据废渣的性质、处理要求等因素进行选择和优化。
冶金工业固体废物处理与利用
如用高炉矿渣或煤矸石生产矿棉，用煤粉灰或煤矸石生 产陶粒，用高炉渣生产膨珠或膨胀矿渣等。
3、 生产农肥
(1) 堆积如山的煤矸石自燃经常发生，火势一旦蔓延，即 难以救护，并放出大量SO2，污染环境；
(2) 以微粒状态存在的废渣，在大风吹动下，将随风飘扬， 扩散到很远的地方。其中，以粉煤灰的颗粒最微细、遇有轻 风就会灰尘满天，既污染了环境，影响人体健康，又会玷污 建筑物、花果树木，危害市容与卫生。
冶金工业固体废物的资源化
有毒的废渣，一般不能用于农业生产上，但 若有可靠的去毒方法，又有较大的利用价值，
可经过严格去毒以后，再进行综合利用。
4、Байду номын сангаас收能源
固体废物再资源化是节约能源的主要渠道。 很多工业固体废物热值高，具有潜在的能量，可以充分利 用 。回收固体废物中能源可用焚烧法、热解法等热处理法以及 甲烷发酵法和水解法等低温方法。一般认为热解法较好。 固体废物作为能源利用的形式可以为：产生蒸汽、沼气， 回收油，发电和直接作为燃料。 粉煤灰中含炭量达10％以上(甚至30％以上)，可以回收后 加以利用。煤矸石发热量为0.8-8MJ/kg，可利用煤矸石发 展坑口电站。
工业废渣在雨水、雪水的作用下，很容易流入江河湖海，造 成水体的严重污染与破坏。有些城镇，将工业废渣直接倒入河 流、湖泊或沿海海域中，造成更大污染。
一些工厂排出的垃圾与废渣不作任何处理，就倒入废坑或洼 地，从而使水体受到严重污染，引起大批水生生物与鱼类中毒 死亡。
4、 对大气的污染
钢铁冶金废物
高炉渣的性质
高炉熔渣的冷却方式不同，得到的高炉渣性能不 同。
1. 水渣
水渣即水淬渣，是在高炉溶渣置于水中急速冷却后的形成的海 绵状的浮石类物质。 高炉溶渣在大量冷却水的作用下急冷形成的海绵状浮石类物质。 在急冷过程中，熔渣中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。
水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石 灰、石膏等激发剂作用下可显示出水硬胶凝性能。
（2）重矿渣
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。
(2) 生产矿渣砖
主要原料是水渣和激发剂,水渣既是矿渣砖 的胶结材料又是骨料,用量占85%以上.常用 激发剂有碱性激发剂(石灰、水泥)和硫酸 盐激发剂(石膏)两种.
(3)湿碾矿渣混凝土
以水渣为主要原料配入激发剂(水泥、石灰、 石膏),放在轮碾机中加水碾磨,制成沙浆 后与粗骨料拌和而成的一种混凝土。
二 钢渣的资源化
钢渣是炼钢过程中排出的废渣。该过程 石出去生铁中的碳、氧、磷和硫等杂质， 使钢具有特定性能的过程，也是造渣材料 和冶炼反应物以及熔融的炉衬材料生成融 合物的过程。因此钢渣石炼钢过程的必然 副产物，其排出量约为粗钢产量的15％～ 20％。
1 钢渣的组成和性质
目前，我国采用的炼钢方法主要有转炉、 平炉和电炉炼钢。在钢渣中，平炉渣又可 分为初期渣和末期渣（包括精炼渣和出钢 渣），电炉渣又可分为氧化渣和还原渣。
(1) 生产水泥
在前苏联和日本,50%的高炉渣用于水泥生产.我国 约有3/4的水泥掺有高炉渣.目前,我国利用高炉渣 生产的水泥主要有矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐 水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥和钢渣矿渣 水泥等五种.
冶金固体废弃物资源化处理与综合利用
冶金固体废弃物资源化处理与综合利用据统计，目前我国冶金工业固体废弃物年产生量约4.3亿吨，综合利用率为18.03%。
其中工业尾矿产生量为2.84亿吨，利用率1.5%；高炉渣产生量7557万吨，利用率65%；钢渣产生量3819万吨，利用率10%；化铁炉渣60万吨，利用率65%；尘泥1765万吨，利用率98.5%；自备电厂粉煤灰和炉渣494万吨，利用率59%；铁合金渣90万吨，利用率90%；工业垃圾436万吨，利用率45%。
针对我国冶金工业固体废弃物的现状，资源化处理与综合利用是相关企业和机构必须重视和加大力度进行研究突破的课题。
本文就冶金固体废弃物资源化处理与综合利用进行了一些有益的探讨。
一、冶金渣的资源化处理和综合利用目前我国钢铁年总产量已达到5亿吨，每年产生的冶金渣达1亿吨以上。
在冶金渣中排量大的主要有高炉水淬矿渣、钢渣、高炉重矿渣等，其中高炉水淬矿渣和高炉重矿渣利用率较高，而钢渣利用率较低，仅有20%左右。
未得到利用的冶金渣长期堆放未及时综合利用，一方面会造成冶金渣逐渐失去活性难以再利用，另一方面冶金渣的堆放要占用大量土地并会严重污染环境。
2009年1月1日，《循环经济促进法》颁布实施，如何大量利用冶金渣已成为各钢铁企业的当务之急。
（一）冶金渣资源化处理和综合利用的发展方向目前，我国的钢产量稳居世界第一，但由于炼铁炼钢技术尚不够先进，因而各钢铁企业每年都会产生大量的、不同种类的冶金渣。
根据我国的国情和目前的技术水平，要想大量利用冶金渣，只有走开发节能、利废、环保的建材产品这条路。
冶金渣资源化处理和综合利用是指从冶金渣中磁选除铁并将尾料大量用于建材产品的生产。
从冶金渣中磁选回收的废钢铁可返回钢铁厂冶炼再利用；磁选回收的尾料可用来生产水泥混合材、路基材、砌筑水泥、预拌砂浆、混凝土标砖、多孔砖、冶金渣蒸压加气砌块等建材产品。
冶金渣的开发利用既要考虑资源的再利用，符合循环经济的产业政策；又要考虑到采用合理的生产工艺开发出节能、环保、符合市场需求、达到国家标准要求的建材产品。
金属冶炼的固体废物处理与综合利用
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 金属冶炼固体废物的来源与特点 • 金属冶炼固体废物的处理技术 • 金属冶炼固体废物的综合利用
目录
• 金属冶炼固体废物处理与综合利用的 案例分析
• 金属冶炼固体废物处理与综合利用的 挑战与展望
01
CATALOGUE
金属冶炼固体废物的来源与特点
污染环境
固体废物中的有害物质可 能对土壤、水体和大气造 成严重污染。
固体废物的危害
破坏生态环境
固体废物的大量堆放会对 土壤、水体和大气造成污 染，影响生态平衡。
危害人体健康
固体废物中的有害物质可 能通过食物链、呼吸等方 式进入人体，对健康造成 危害。
影响经济发展
固体废物的处理和处置需 要耗费大量人力、物力和 财力，增加了企业成本， 影响经济发展。
利用物联网、大数据等先进技术，实现对 废物的智能化监控和管理。
政策法规发展与展望
完善法律法规体系
制定更加严格的法律法规，规范废物的处理 和利用行为。
加大执法力度
加强对违法行为的查处力度，提高违法成本 。
政策引导与扶持
通过政策引导和财政扶持，鼓励企业开展废 物处理和资源化利用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进的技术 和管理经验。
THANKS
感谢观看
技术更新换代需求迫切
现有的处理技术已不能满足当前的需 求，亟需研发新的技术和方法。
技术发展趋势与展望
废物源头减量化
废物资源化利用
通过改进工艺和设备，降低废物产生量， 从源头上减少废物的产生。
研发新的技术，提高废物的资源化利用率 ，使废物变成可再利用的资源。
第四讲 冶金固体废物
第四讲冶金固体废物（一）本讲内容：1、概述固体废物的定义及分类固体废物的管理及危害2、固体废物的处理技术及方法固体废物的预处理固体废物物化处理固体废物的热处理技术3、固体废物的资源化技术1. 固体废物的定义及分类1.1 固体废物的定义固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的，在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。
从广义上讲，根据物质的形态划分，废物包括固态、液态和气态废弃物质。
在液态和气态废弃物中，大部分为废弃的污染物质混掺在水和空气中，直接或经处理后排入水体或大气。
•固体废物一词中的“废”具有鲜明的时间和空间特征。
从时间方面讲, 它仅仅相对于目前的科学技术和经济条件, 随着科学技术的飞速发展,矿物资源的日逐枯竭, 生物资源滞后于人类需求, 昨天的废物势必又将成为明天的资源。
从空间角度看, 废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价值, 而并非在一切过程或一切方面都没有使用价值。
某一过程的废物,往往是另一过程的原料。
1.2 固体废物的分类•固体废物分类的方法有多种，按其组成可分为有机废物和无机废物；按其形态可分为固态的废物、半固态废物和液态（气态）废物；按其污染特性可分为危险废物和一般废物等。
根据《固体废物污染环境防治法》分为城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物。
（3）危险废物•危险废物是指列入国家危险废物名录或是根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的废物。
危险废物的定义：“危险废物是固体废物,由于不适当的处理、贮存、运输、处置或其他管理方面,它能引起或明显地影响各种疾病和死亡,或对人体健康或环境造成显著的威胁。
”•固体废物的分类，除以上三者之外，还有来自农业生产、畜禽饲养、农副产品加工以及农村居民生活所产生的废物，如农作物秸杆、人畜禽排泄物等。
这些废物多产于城市郊区以外，一般多就地加以综合利用，或作沤肥处理，或作燃料焚化。
在我国的《固体废物污染环境防治法》中，对此未单独列项作出规定。
冶金固体废弃物资料.
烧结矿熔剂：
利用转炉渣中的CaO，代替部分石灰石作烧结熔剂使用．烧结矿中加入适 量的转炉渣后，有利 于烧结造球和提高烧结速度。另外 ，转炉渣中的Fe和FeO的氧化放热可以补偿钙、镁碳酸盐分 解时所需要的热量，有利于降低烧结矿的燃料消耗。
高炉或化铁炉熔剂：
将转炉渣作为高炉或化铁炉熔剂直接使用，不但可以节省大量的石灰石和白云石，而且还可以 节省大量的热能．但是，由于目前高炉多利用高碱度烧结矿或熔剂性烧结矿冶炼,已经基本上不 用石灰石和白云石,因此转炉渣直接返回高炉代替石灰石和白云石的使用将受到限制
由于冶金渣的强度与天然 岩石的强度大体相同，因此冶金渣碎石的颗
( 3 ) 地基用碎石： 粒强 度完全可以满足地基工程的需要。另外，冶金渣 还具有密度大、
表面粗糙、耐磨性能好、与沥青结合牢固等一系列优点，因而被广泛地 应用于铁路和公路路基 的施工及工程回填．但是 ，用转炉渣作筑路和 回填料时 ，为了防止渣中自由氧化钙水化引起的体积膨胀，需要对转 炉渣进行陈化，一般要求其粉化率不能高于5 % 。
矿渣砖是用高炉水渣加人一定量 的水泥等胶凝材料，经过搅拌、成型和蒸汽养护而成的
( 1 ) 矿渣砖： 建筑用砖，主要用于普通房屋建筑和地下建筑，实际上相当于将高炉水渣代替部分砂石
使用。
矿渣混凝土是以高炉水渣为原料 ，配人激发剂 ( 例如水泥熟料 、石膏以及
( 2 骨料混合而成，这种混凝土适宜在生产 小型混凝土预制件时使用，不适宜在施工浇筑现场使用。
代表性的冶金 固体废弃物
01 高炉渣
03
尾矿
02
钢渣
04
污泥
01 高炉渣的资源化处理和综合利用
中性渣
01.1生产水泥
高炉水渣的主要化学成分为CaO 和SiO2，约占其渣总量的70% ～80% 。由于水冷(急冷)条件抑制 了钙铝黄长石(AS)，镁黄长石(M) ，钙长石(C) 和硅酸二钙(S) 等矿相的形成，进而形成具有潜在水硬 胶凝性能的玻璃体矿相结构，这些矿相在水泥熟料、石灰和石膏等激发剂的作用下，可以显示出水硬胶 凝性能并产生强度，因此，水渣是生产水泥的良好原料。
冶金固体废物处理
培养创新人才
加强人才培养和引进，培养一批具有创新精神和 实践能力的冶金固体废物处理领域高端人才。
3
鼓励企业创新
激发企业创新活力，支持企业开展技术创新、模 式创新和管理创新，培育具有国际竞争力的冶金 固体废物处理企业。
物理处理技术
01
破碎与筛分
通过破碎机将大块固体废物破 碎成小块，然后通过分设备
按粒度大小进行分离。
02
磁选
利用磁性差异，通过磁选机将 磁性物质从非磁性物质中分离
出来。
03
重力分选
根据物质密度差异，在重力作 用下通过重选设备实现不同物
质的分离。
化学处理技术
03
浸出
氧化还原
沉淀与浮选
利用化学溶剂将固体废物中的有用成分溶 解出来，实现有用成分与废物的分离。
06
结论与建议
总结本次报告内容
冶金固体废物的产生和处理现状
介绍了冶金固体废物的来源、分类、危害以及当前的处理技术和方法。
冶金固体废物的处理技术和方法
详细阐述了物理法、化学法、生物法以及综合处理技术等不同的处理技术和方法，并对其 优缺点进行了分析和比较。
冶金固体废物处理存在的问题和挑战
指出了当前冶金固体废物处理存在的问题和挑战，如技术不成熟、处理成本高、资源化利 用不足等。
生产建筑材料
生产水泥
将冶金固体废物作为原料，通过煅烧 等工艺生产水泥，用于建筑和土木工 程。
制造砖块
生产轻质骨料
通过特定的处理工艺，将冶金固体废 物转化为轻质骨料，用于混凝土等建 筑材料的生产。
利用冶金固体废物的某些成分，制造 砖块、砌块等建筑材料。
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（冶金行业）第四讲冶金固体废物第四讲冶金固体废物（壹）本讲内容：1、概述固体废物的定义及分类固体废物的管理及危害2、固体废物的处理技术及方法固体废物的预处理固体废物物化处理固体废物的热处理技术3、固体废物的资源化技术1.固体废物的定义及分类1.1固体废物的定义固体废物是指人类在生产建设、日常生活和其他活动中产生的，在壹定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。
从广义上讲，根据物质的形态划分，废物包括固态、液态和气态废弃物质。
在液态和气态废弃物中，大部分为废弃的污染物质混掺在水和空气中，直接或经处理后排入水体或大气。
•固体废物壹词中的“废”具有鲜明的时间和空间特征。
从时间方面讲,它仅仅相对于目前的科学技术和经济条件,随着科学技术的飞速发展,矿物资源的日逐枯竭,生物资源滞后于人类需求,昨天的废物势必又将成为明天的资源。
从空间角度见,废物仅仅相对于某壹过程或某壹方面没有使用价值,而且非在壹切过程或壹切方面都没有使用价值。
某壹过程的废物,往往是另壹过程的原料。
1.2固体废物的分类•固体废物分类的方法有多种，按其组成可分为有机废物和无机废物；按其形态可分为固态的废物、半固态废物和液态（气态）废物；按其污染特性可分为危险废物和壹般废物等。
根据《固体废物污染环境防治法》分为城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物。
（3）危险废物•危险废物是指列入国家危险废物名录或是根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定具有危险特性的废物。
危险废物的定义：“危险废物是固体废物,由于不适当的处理、贮存、运输、处置或其他管理方面,它能引起或明显地影响各种疾病和死亡,或对人体健康或环境造成显著的威胁。
”•固体废物的分类，除之上三者之外，仍有来自农业生产、畜禽饲养、农副产品加工以及农村居民生活所产生的废物，如农作物秸杆、人畜禽排泄物等。
这些废物多产于城市郊区以外，壹般多就地加以综合利用，或作沤肥处理，或作燃料焚化。
在我国的《固体废物污染环境防治法》中，对此未单独列项作出规定。
（4）危险废物的特征及鉴别标准•危险废物的特性通常包括急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾病传染性。
根据这些性质，世界各国均制定了自己的鉴别标准和危险废物名录。
具体来说，固体废物污染对自然环境的影响分以下几方面：（a）对大气环境的影响•堆放的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，从而对大气环境造成污染。
据研究表明：当发生4级之上的风力时，在粉煤灰或尾矿堆表层的Φ=1-1.5cm之上的粉末将出现剥离，其飘扬的高度可达20-50m之上。
在风季期间可使平均视程降低30-70%。
更有甚者，由于堆积的废物中某些物质的分解和化学反应，能够不同程度上产生毒气或恶臭，造成地区性空气污染。
•另壹种对地区环境的影响是废物填埋场中逸出的沼气，在壹定的程度上会消耗其上层空间的氧，从而使种植物衰败。
若再植更新的某些植物时，仍会产生同样的结果。
当废物中含有重金属时，能够抑制植物生长和发育，若在缺少植物的地区，则将受有侵蚀作用而使土层的表面剥离。
（b）对水环境的影响•世界范围内，有不少国家直接将固体废物倾倒于河流、湖泊或海洋。
甚至以后者当成处置固体废物的场所之壹，应当指出，这是有违国际公约、理应严加管制的。
固体废物弃置于水体，将使水质直接受到污染，严重危害水生生物的生存条件，且影响水资源的充分利用。
此外，堆积的固体废物经过雨水的浸渍和废物本身的分解，其渗滤液和有害化学物质的转化和迁移，将对附近地区的河流及地下水系和资源造成污染。
•向水体的倾倒固体废物仍将缩减江河湖面有效面积，使其排洪和灌溉能力有所降低。
据我国有关单位的估计资料，由于江湖中排进固体废物，80年代的水面较之于50年代的减少约2千多万亩。
目前我国在不同地区每年仍有成千上万t的固体废物直接倾入江湖之中，其所产生的后果之严重是不言而喻的,这种局面不应当再继续发展下去了！（c）对土壤环境的影响•固体废物及其淋洗和渗滤液中所含有害物质会改变土壤的性质和土壤结构，且将对土壤中微生物的活动产生影响。
这些有害成份的存在，不仅有碍植物根系的发育和生长，而且仍会在植物有机体内积蓄，通过食物链危及人体键康。
•在固体废物污染的危害中，最为严重的是危险废物的污染。
前章中提到的危险废物特性，包括易燃易爆和腐蚀性等都是极需予以防范的，其中的剧毒性废物最易引起即时性的严重破坏，且会造成土壤的持续性危害影响。
•根据物质的化学特性，当某些不相容物相混时，可能发生不良反应，包括热反应(燃烧或爆炸）、产生有毒气体(砷化氢、氰化氢、氯气等）和产生可燃性气体(氢气、乙炔等），若人体皮肤和废强酸或废强硷接触，将发生烧灼性腐蚀作用。
若误吸收壹定量农药，能引起急性中毒，出现呕吐、头晕等症象。
贮存化学物品的空容器，若未经适当处理或管理不善能引起严重中毒事件。
化学废物的长期曝露会产生对人类健康有不良影响的恶性物质。
•近半个多世纪的30~70年代，国内外不乏因工业废渣处置不当，其中毒性物质在环境中扩散而引起祸及居民的公害事件。
如含镉废渣排入土壤引起日本富山县骨痛病事件；美国纽约州拉夫运河河谷土壤污染事件；以及我国发生在50年代的锦州镉渣露天堆积污染井水事件等。
不难见出，这些公害事件已给人类带来灾难性后果。
尽管近10多年来，严重的污染事件发生较少，但固体废物污染环境对人类健康将会遭受的潜在危害和影响是难以估量的。
3固体废物污染控制的特点•固体废物固有的特性表当下：（1）直接占用土地且具有壹定空间；（2）其品种繁多，数量巨大；（3）包括了有固体外形的危险液体及气体废物。
（4）其对环境的污染主要通过水、大气或土壤介质影响人类赖以生存的生物圈，给居民身体健康带来危害。
•因此，对固体废物污染的控制，关键在于解决好特别是危险废物的处理、处置和综合利用问题。
我国经过多年实践证明，采用可持续发展战略减量化、资源化和无害化道路是唯壹可行的。
•具体来说，固体废物污染控制的特点是：•首先，需要从污染源头起始，改进或采用更新的清洁生产工艺，尽量少排或不排废物。
这是根本的主要控制工业固体废物污染的措施。
只有在工业生产中采用精料工艺，减少废渣排量和所含成份，在能源需求中，改变供求方式，提高燃烧热能利用率。
在企业生产过程中，以前壹种产品的废物作后壹种产品的原料，且以后者的废物再生产第三种产品，如此循环和回收利用，既可使固体废物的排出量大为减少，仍能使有限的资源得到充分的利用，满足良性的可持续发展要求，如此达到的污染控制就是最有效的。
•其次，需要强化对危险废物污染的控制，实行从产生到最终无害化处置全过程的严格管理（即从摇篮到坟墓的全过程管理模式）。
这是目前国际上普遍采用的经验。
因此，实行对废物的产生、收集、运输、存贮、处理、处置或综合利用者的申报许可证制度；废除危险废物在地表长期存放，发展安全填埋技术；控制发展焚烧技术；严禁液态废物排入下水道；建设危险废物泄漏事故应急设施等，都是具有控制废物污染扩散特色的。
•第三，需要提高全民性对固体废物污染环境的认识，做好科学研究和宣传教育，当前这方面尤显重要，因而也成为有效控制其污染的特点之壹。
•（3）在传统的城市管理体制下，政府成了城市管理的唯壹责任者，无论是硬件投入仍是软件管理都由政府壹手包办，似乎和企业、市民无关。
•（4）垃圾处理者无经济利益驱动，缺乏激励机制，除了行政命令或者政府大量补贴以外，无法激励国内外企业积极参和垃圾的无害化、资源化处理。
•（5）垃圾处理和资源化缺乏统壹管理的协调机制。
•（6）资源不足也是解决城市垃圾资源化的障碍。
由于资金、技术和人员等条件的限制，很多中校城市没有能力开展垃圾的综合利用，更谈不上建设符合标准的垃圾处理处置设施来解决他们的城市垃圾问题。
•国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物产生、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则。
即减量化、资源化、无害化的“三化”原则。
固体废物处理和处置固体废物处理和处置•转化技术——焚烧、热分解和微生物分解等。
特点：是把预处理回收后的残余废物用化学的或生物学的方法，使废物的物理性质发生改变而加以回收利用。
这壹过程显然比预处理过程复杂，成本也较高。
焚烧和热解——回收能源焚烧——主要回收水蒸气、热水或电力等不能贮存或随即使用型的能源，热解——主要回收燃料气、油、微粒状燃料等可贮存或迁移型的能源微生物分解——主要使废物原料化、产品化而再生利用。
预处理概念•通过外力加压于松散的固体物，以缩小其体积，使其变得密实的操作简称为压实。
•以城市固体废物为例，压实的容重通常在0.1—20.6t／m3范围，经过压实器或壹般压实机械压实后容重可提高到1t／m3左右•未经破碎的原状城市垃圾，压实容重极限值约为1.1t／m。
•先破碎再压实，可提高压实效率，即用较小的压力取得相同的增加容重效果。
•国外采用垃圾高度压实成捆的处理工艺。
•生垃圾~预压缩~金属铁丝网包紧~主压缩(16-20M P a．压缩比约1／5)~捆扎~沥青(柏油)中浸渍约10秒进行沥青(180-200℃)包覆~约1t的垃圾捆包(容重可达1125-1380k g/m3)——填埋•压缩捆包后填埋更容易布料均匀，将来场地沉降也较均匀，掘包填埋也大大减少了飞扬碎屑的危害。
•同时，城市生活垃圾经高压压实处理，由于过程的挤压和升温，可使垃圾中的B O D5从6000m g/L降至200m g／L、C O D从8000m g/L降到150m g/L，大大降低了腐化性；不再滋生昆虫等，可减少疾病传播和虫害，从而减轻了对环境的污染。
固体废物的收运•收运：集中处理的前期工作•重要性：收集工作开展的是否合理有序将决定后续废物处理或处置的可能性和程度：目标：要达到根据固体废物的特性、数量，尤其是处理利用的方向和技术要求，分别进行收集的科学状态三方面：城市垃圾、工业废物、危险废物废物焚烧炉的燃烧方式•按照燃烧气体的流动方向，大致可分为反向流、同向流及旋涡流等几类；•按照助燃空气加入阶段数分类．可分为单段燃烧和多段燃烧，•按照助燃空气供应量，可分为过氧燃烧、缺氧燃烧(控气式)和热解燃烧等方式。
1．按燃烧气体流动方式分类(1)反向流——难燃性、闪火点高的废物燃烧。
(2)同向流——易燃性、闪火点低的废物燃烧。
(3)旋涡流同向，适用于易燃性、闪火点低的废物燃烧气体由炉周围方向切线加入——炉内燃烧气流的旋涡性特点：可使炉内不易发生短流，废气流经路径和停留时间长，而且气流中间温度非常高，燃烧较为完全。
4.2焚烧处理指标、标准及要求(壹)焚烧处理技术指标•减量比•热灼减量•燃烧效率及破坏去除效率•烟气排放浓度限制指标1．减量比用于衡量焚烧处理废物减量化效果的指标是减量比，定义为可燃废物经焚烧处理后减少的质量占所投加废物总质量的百分比，即式中，MRC为减量比，％；m a为焚烧残渣的质量，kg；m b为投加的废物质量，kg；m c为残渣中不可燃物质量，kg。