钢渣等废渣综讲义合利用
冶金废渣的综合利用
有色冶金废渣的综合利用概述：冶金污染是指冶金工业生产过程中产生的各种固体废弃物。
主要指炼铁炉中产生的高炉渣、钢渣；有色金属冶炼产生的各种有色金属渣，如铜渣、铅渣、锌渣、镍渣等。
钢铁生产工艺过程复杂，在每一工序都会产生粉尘、废气等过程废物排放。
如钢铁冶金过程必然要产生炉渣，燃料燃烧、铁矿石被碳还原、铁水脱碳时要产生气体产物。
半个世纪以来公铁企业的生产、技术和环境问题对策经历了公害治理；节能减排；清洁生产、绿色制造；工业生态链、循环经济。
长期以来，人们一直认为钢铁厂是资源消耗量大、能源消耗量大、排放量大、废弃物多及污染大的企业。
本课程设计主要介绍各种有色冶金工艺过程中的废渣及废渣的处理利用。
一高炉渣高炉渣的产量随冶炼技术及矿石的品位不同而变化。
高炉渣属于硅酸盐材料。
它化学性质稳定，并具有抗磨、吸水等特点，可供广泛应有，国内对高炉渣的应用都很重视，为了适应不同的用途，高炉渣可分别被加工成水渣、矿渣碎石和膨胀矿渣等几类主要产品。
1.1水渣水渣就是将熔融状态的高炉渣用水或水与空气的混合物给予水淬；使其成为砂粒状的玻璃质物质。
这也是我国处理高炉渣的主要方法。
具体水淬方式很多，常用的有过滤池法水淬工艺和搅拌槽泵送法水淬工艺等。
1.2矿渣碎石矿渣碎石是高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较致密的矿渣后，再经过破碎、筛分等工序所得到的一种碎石材料。
为此常用热泼法。
近年来，德、法、英、美等国多采用薄层多层热泼法。
该法具有操作容易、渣密度高等优点。
1.3膨胀矿渣膨胀矿渣是用水急冷高炉渣而形成的多孔轻质矿渣。
为此可用喷射法、喷雾器堑沟法、流槽法等生产。
较新的工艺是加拿大矿渣有限公司发明的用流筒法生产膨胀矿渣珠，简称“膨珠”。
二钢渣钢渣是炼钢过程中排出的固体废物，包括转炉渣、电炉渣等。
炼钢过程中的排渣工艺，不仅影响到炼钢技术的发展，也与钢渣的综合利用密切相关。
目前，炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种：冷弃法、热泼碎石工艺、钢渣水淬工艺、风淬法。
金属冶炼废渣处理与综合利用技术
03
CATALOGUE金属冶ຫໍສະໝຸດ 废渣综合利用技术有价金属回收
回收有价金属
金属冶炼废渣中通常含有一定量的有价金属，如铁、锌、铜等，可 以通过选矿、化学浸出等技术进行回收，实现资源的再利用。
提取稀有金属
金属冶炼废渣中可能含有稀有金属，如钴、镍、钒等，这些金属具 有较高的经济价值，通过特定的提取技术可实现回收利用。
定化。
热处理技术
02
通过高温焚烧或热解等方法，将废渣中的有害物质分解或转化
成无害物质。
湿式氧化技术
03
在高压和高温条件下，利用氧气或空气将废渣中的有害物质氧
化成无害物质。
化学处理技术
酸碱中和法
通过添加酸或碱，将废渣中的有害物质转化成无害物 质。
沉淀法
通过添加沉淀剂，使废渣中的有害物质转化为沉淀物 ，然后分离出来。
还原法
通过添加还原剂，将废渣中的有害物质还原成低毒或 无毒物质。
生物处理技术
生物浸出法
利用微生物的代谢作用，将废渣中的重金属离子转化为可溶性的 离子，然后提取出来。
生物吸附法
利用微生物的吸附作用，将废渣中的重金属离子吸附在微生物表 面，然后分离出来。
生物转化法
利用微生物的转化作用，将废渣中的有害物质转化为无害物质或 低毒物质。
利用先进技术将废渣转化为有价值的资源，如建 筑材料、土壤改良剂等，实现废渣的资源化利用 。
环保处理技术
采用环保处理技术，减少废渣处理过程中的环境 污染，降低能耗，实现绿色可持续发展。
市场发展前景
市场需求增长
随着金属冶炼行业的不断发展，对金属冶炼废渣 处理与综合利用的需求将不断增长。
技术创新推动
技术创新将推动金属冶炼废渣处理与综合利用行 业的发展，提高市场竞争力。
钢渣等废渣综合利用
图1 大量堆积的钢渣
1、钢渣物化性质与工作性能
Company name
❖1.2 钢渣化学性质
钢渣的化学成分主要由以下几个方面组成：金 属炉料被氧化后形成的氧化物和硫化物；侵蚀炉衬 和补炉材料；金属炉料带入的杂质；为调整钢渣性 质所加入的造渣材料。其矿物组成包括橄榄石、硅 酸二钙、硅酸三钙以及少量游离CaO、MgO等。受 其形成过程影响，钢渣成分波动较大。钢渣的矿物 组成决定了钢渣具有一定的胶凝性，主要源于其中 一些活性胶凝矿物的水化。
Company name
3、钢渣利用中存在的问题
❖3.1 体积安定性
❖3.2 早期强度低
3、钢渣利用中存在的问题
Company name
❖3.1 体积安定性 1）游离氧化钙 由于炼钢过程中加入了大量石灰石作造渣剂， 钢渣中存在大量未反应的石灰石和二次游离石灰， 因此钢渣含有的f-CaO含量较高，因为钢渣的生 成温度为1560℃以上，钢渣中的f-CaO形成死烧 结构，水化消解的速度非常缓慢，若钢渣作混凝 土掺和料，可能引起混凝土后期膨胀破坏。
2、钢渣的利用现状
Company name
❖ 2）用于土壤改良
钢渣的粒度小，并含有很多小于100μm的极细 微粒，因此钢渣可以作为农业上理想的土壤改良 剂。钢渣中的CaO能在很长的时期内可以缓慢中 和改良土壤，对有些农作物特别有利。对于高碱 度的钢渣，其CaO含量较高，可用于酸性土壤的 改良。我国将钢渣运用于改良土壤从上世纪50年 代末就开始了。
钢渣产生量/万吨 2114 2552 3113 3961 4981 5863 6849 7944 9056 9920
钢渣产生量增长率/％ — 21 22 27 26 18 17 16 14 11
金属冶炼废渣的资源化利用与综合利用
材料性能
通过合理的配方和工艺控制，制备出 的复合材料性能可达到或优于传统材 料，满足建筑和工程应用的要求。
制备功能材料
制பைடு நூலகம்功能材料
金属冶炼废渣经过特殊处理后， 可以制备成具有特定功能的材料
，如透水砖、陶瓷材料等。
材料特性
这些功能材料具有优异的物理和化 学性能，如高强度、耐腐蚀、隔热 等，可广泛应用于环保、化工、能 源等领域。
提取方法
包括磁选、浮选、重选、化学浸出等方法，根据不同金属的物理化 学性质选择合适的提取方法。
提取工艺
涉及破碎、磨细、分选等工艺过程，提取过程中需注意环境保护和资 源化利用。
制备复合材料
制备复合材料
应用领域
金属冶炼废渣可以作为原料制备复合 材料，如混凝土、砖瓦等建筑材料， 实现废渣资源化利用。
可用于建筑、道路、水利等工程领域 ，降低工程成本并减少对自然资源的 依赖。
通过技术创新和应用范围的扩大 ，未来金属冶炼废渣的资源化利 用与综合利用成本将逐渐降低。
技术发展建议
01
02
03
加强科研投入
政府和企业应加大对金属 冶炼废渣资源化利用与综 合利用领域的科研投入， 推动技术创新。
推广先进技术
对于已经取得良好应用效 果的先进技术，应积极推 广应用到更多领域。
建立技术标准
直接作为冶金炉的熔 剂或配料，以替代部 分或全部原料。
作为混凝土骨料或砂 浆骨料，用于生产混 凝土、砂浆等建筑材 料。
有价组分回收
通过磁选、浮选等物理或化学 方法，回收废渣中的有价金属 元素，如铁、锌、铜等。
对废渣进行高温熔炼，提取其 中的有价金属元素，如金、银 等。
利用废渣中的有价组分制备功 能性材料，如利用含铁废渣制 备磁性材料、利用含锌废渣制 备锌系复合材料等。
冶金废渣及其综合利用6--钢渣废弃物资源化-PPT课件
CaO 碱度 SiO P O 2 2 5
水淬粒状钢渣 按钢渣的形态 块状钢渣 粉状钢渣
二、钢渣的组成
不同的原料、不同的炼钢方法、不同的生产阶段、不同的钢种生产以 及不同的炉次等，所排出的钢种的组成与产生量是不同的。 （1）转炉钢渣 转炉钢渣是钢渣的主要部分，在我国，约占钢渣总量的65%。目前， 生产1吨转炉钢约产生130～240kg钢渣。表6-5所示为我国几个大型钢铁企 业转炉钢渣的化学成分。
CaO M中性矿渣（Mo=0.99～1.08），高碱性及酸性高 炉渣数量较少。
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95%。
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。 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，硫化物和石灰，会出现晶型变 化和发生化学反应。当其含量较高时，会导致矿渣结构破坏，这种 现象称为重矿渣分解。
石灰分解：若重矿渣中夹有石灰颗粒，遇水消解，也能 产生膨胀，导致重矿渣碎裂。
CaO H O Ca ( OH ) 2 2V
因此，作混凝土骨料使用时，必须认真分析检验重矿渣分解的可能性。
6.1.2高炉渣的资源化途径
高炉渣80%冲成水淬矿渣，大部分用作水泥混合材料和无 熟料水泥的原料，少部分用来生产矿渣砖、瓦等。其余用作道 路路渣、铁路道渣及混凝土骨料，少量用于生产矿渣棉、膨胀 矿渣珠等。 一、水渣
6.2钢渣的资源化
钢渣是炼钢过程排出的废渣。钢渣是炼钢过程中的必然副产物，其 排出量约为粗钢产量的15%～20%。
钢铁行业废弃物综合利用技术综述
品率和还原性 等指标要求 ， 并且 要从广度 和深 度人手 ， 开发废 弃
物在各个领域 的应用 ； 另一方 面 ， 要 加快钢铁行业弃 物处理 没施
２钢铁 行 业废 弃物 综合 利用 技术 综述
成装修材料等。
２ ． １ 钢渣 的综合利用技术 。钢渣是炼钢 的必然产物， 但因含有铁等 ３结 语 金属具有较 高的利 价值 。钢 渣的处 理］ － 艺分 为热泼 和热焖 两 我 国钢铁行业废弃物 的资源化处理整体水平还有待提高 ， 目 种， 热 泼技 术是通过翻渣 、 潘罐喷涂 、 打水 降温后 ， 使渣铁分 离 ； 热 前综合利用率在 ９ ７ ％左右 ， 在废弁物深度开发和高价值利 用方 面
金属化球 团直接人高炉冶炼等 。 并 含有少量锌 元素 ， 含锌较少 的高炉瓦斯灰直 接
用 于返烧 结 ， 含锌较 高的 瓦斯 灰为 了更有效 地利用 ， 先经特定 工 实现循 环经济 ， 落实可持续 发展 战略的有效 途径 ， 提高废 弃物 的 艺进行分 离 、 富集 ． 得 到含铁品位高 的铁 精矿 、 富含炭 的炭精粉 、 综合利』 ｝ ｉ 率， 可 以允分合理地 利用有 限的矿产资源 ， 变 废为宝 ， 促 煤 矸 石 等 。
２ ＿ ４ 废 旧耐火材料的综合利月 Ｊ 技术。钢包内衬为镁 、钙质 耐火 材 料， 可通过机械破碎装置 ， 将 钢包 砖破 碎后进行筛分分级处理 ， 将 ｌ Ｏ ｍｍ以下的通过风送加入 到脱 硫后的铁水液上面作 为保温剂 ， 将 １ ０ ｍｍ一 ３ ０ ａｍ之 间的通 过转炉散状料上料系统加 入转 炉作为 ｒ
钢渣综合利用的方法
钢渣的综合利用钢渣是在转炉、电炉或精炼炉熔炼过程中产生的由炉料杂质、造渣材料等熔化形成的以氧化物为主、有时还含有少量氟化物、硫化物及渣钢渣粒的冶炼废物，发生量约占钢铁企业固废总量的25%。
近年来，我国钢铁业发展迅猛，粗钢产量年均增长22.4%，2010年1～9月已达4.75亿t计，由此产生近1亿t的钢渣。
钢渣中富含Ca、Si、Fe、Mg、A1等有价元素，蕴含大量热能，是一种宝贵的次生资源，而有效处理和利用钢渣，不仅有利于节能降耗和温室气体减排，还是钢铁企业实现可持续发展和循环经济的必由之路。
1钢渣的种类与来源冶金企业生产工艺的各异导致渣的种类也不尽相同，特别是化学成分和物理性能存在巨大差异。
鞍钢长流程生产工艺所产生的渣，大体上分为脱硫渣、转炉炼钢渣、连铸渣和精炼渣等：①脱硫渣。
转炉炼钢前进行铁水预处理，在脱硫站脱硫扒渣，炉渣碱度较高。
一般，因脱硫渣的硫过高而须脱硫处理，否则，其冶金用途不大。
②转炉钢渣。
鞍钢日产5000t左右的转炉钢渣，占钢厂渣总量的60%以上，是一种利用范围较广和使用价值最高的钢渣。
③连铸渣。
鞍钢采用全流程的连铸生产工艺，连铸过程中的保护渣成分在使用前后变化不大，理论上可循环使用。
但现实中因连铸保护渣随二冷水流走并与其它杂质混杂，且含较多难以回收的氟，故大部分堆放在渣场，目前利用率偏低，其应用问题还有待于进一步研究。
④精炼渣。
鞍钢采用炉外精炼等措施冶炼高纯净度的钢水，精炼过程产生大量副渣，其除含高碱度的碱性氧化物外，还有非常高的三氧化二铝和非常低的金属铁量，适合制造水泥和耐火材料。
同时，国外已开展对精炼渣深人利用的研究，如日本己对LF炉的顶渣利用课题立项，开展了热渣循环利用的研究。
2钢渣的基本物性2.1钢渣的物理性质钢渣呈黑色，外观像结块的水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度大，密度为1700~2000kg/m3。
钢渣组成来源于铁水与废钢中所含铝硅锰等元素氧化后形成的氧化物；金属料带入的泥砂；加入的造渣剂，如石灰、萤石等；作氧化剂或冷却剂使用的铁矿石、烧结矿、氧化铁皮等；被侵蚀的炉衬材料和炉材料；脱氧用合金的脱氧产物和熔渣的脱硫产物等。
钢渣综合利用技术介绍课件
热处理：利用热处理技术，改善钢渣的物理 性能，提高其利用价值
资源化利用：将钢渣作为原料，生产建筑 材料、环保材料等，实现资源化利用
钢渣综合利用技 术应用
钢渣在混凝土中的应用
01
钢渣作为骨料： 钢渣具有较高的 强度和耐磨性， 可作为混凝土的 骨料使用。
高炉渣等。
3
转炉渣：主要来 源于转炉炼钢过 程中，含有较高 的铁、硅、锰等
元素。
4
电炉渣：主要来 源于电炉炼钢过 程中，含有较高 的铁、硅、锰等
元素。
5
高炉渣：主要来 源于高炉炼铁过 程中，含有较高 的铁、硅、锰等
元素。
钢渣综合利用的意义
减少环境污染：钢渣综合利用可
A
以减少钢渣对环境的污染，降低
环境风险。
制定市场推广策略：针对不同地区、不同行业的市场 需求，制定有针对性的市场推广策略。
加强技术交流与培训：定期举办技术交流会、研讨会 等活动，加强技术交流与培训，提高技术水平。
建立示范项目：选择合适的项目作为示范，展示钢渣综 合利用技术的优势和可行性，吸引更多合作伙伴和客户。
谢谢
钢渣综合利用技术 介绍课件
演讲人
目录
01. 钢渣综合利用技术概述 02. 钢渣综合利用技术应用 03. 钢渣综合利用技术的发展趋
势
04. 钢渣综合利用技术的挑战与 建议
钢渣综合利用技 术概述
钢渣的定义和分类
1
钢渣的定义：炼 钢过程中产生的 废渣，主要成分 为氧化铁、氧化 钙、氧化镁等。
2
钢渣的分类：根 据钢渣的性质和 用途，可以分为 转炉渣、电炉渣、
钢渣处理环境污染 问题，需要解决
金属冶炼废渣的资源化综合利用
政策法规限制
相关政策法规不完善，对废渣 处理和资源化利用的监管力度
不够。
公众认知
公众对金属冶炼废渣的危害认 识不足，环保意识有待提高。
技术发展与展望
新技术研发
加大科研投入，开发高 效、环保的金属冶炼废
渣资源化利用技术。
联合处理
探索与其他废弃物的联 合处理方法，提高处理
效率。
循环经济
推动循环经济发展，实 现废渣的减量化、资源
锌渣作为填料使用
锌渣经过破碎、研磨等处 理后，可作为填料用于橡 胶、塑料等行业，提高产 品的性能。
04
金属冶炼废渣资源化利 用的挑战与前景
当前面临的挑战
01
02
03
04
技术瓶颈
当前金属冶炼废渣资源化利用 技术尚不成熟，缺乏高效、环
保的处理方法。
成本问题
废渣处理成本高，企业缺乏足 够的经济动力进行资源化利用
感谢您的观看
THANKS
钢渣路基材料
钢渣经过破碎、研磨等处 理后，可作为路基材料的 填充物，提高路面的承载 能力和稳定性。
钢渣磁选回收
通过磁选技术，从钢渣中 回收铁磁性物质，实现资 源的再利用。
铜渣的综合利用
铜渣提取有价金属
铜渣中含有铜、铁、锌等有价金属， 通过选矿和冶炼技术，可提取出这些 有价金属。
铜渣制备微晶玻璃
铜渣作为混凝土掺合料
组成
废渣主要由金属氧化物、硫化物 、氯化物等组成，还含有未反应 的原料和添加剂。
废渣的危害与处理现状
危害
废渣中含有重金属离子和有害物质， 如不妥善处理，会对环境造成严重污 染。
处理现状
目前常见的处理方法包括填埋、堆放 和简单的回收利用，但这些方法存在 资源利用率低、环境污染等问题。
如何进行钢铁行业固体废物的综合利用
如何进行钢铁行业固体废物的综合利用摘要：钢铁行业生产过程中会产生钢渣、除尘灰等固体废物，对于含铁量高的钢渣、除尘灰等固体废物，可以进行简单处理后直接再利用，对于含铁量低的以及含有有害元素的钢渣、除尘灰等固体废物，无法直接被再利用的，处理起来就比较困难，在此提供一种钢渣、除尘灰等固体废物制作免烧砖的方法以及除尘灰提炼铅锌再利用的方法，来解决含铁量低或含有有害元素（铅、锌）的除尘灰综合利用方法。
关键词：除尘灰、综合利用、制砖、提铅锌。
引言：国家明确提出健全再生资资源回收利用网络，做好工业固废等大宗废弃物资源化利用。
固体废弃物资源化是环境保护最有效和最根本的途径，固体废弃物建材资源化是固体废弃物资源化最有效的方式。
固体废弃物资源化既可解决固体废料排放问题，保护环境不受污染，又能形成新的产业链，合理利用资源，使真正的生态工业成为现实，产生较好的经济效益和社会效益。
除尘灰成为钢铁企业需要处置的重要固体废物，为了更好的利用对尘灰，提出以下两种方法。
1.钢渣、除尘灰等固体废物制作免烧砖的方法利用公司生产过程中产生的水渣、钢渣、除尘灰废渣废料生产新型环保建材，可生产标砖、砌块、地砖、水工砖、盲道砖、草坪砖、路沿石等产品，广泛应用于市政建设、水利工程、公园绿地、新农村建设等，市场前景广阔，社会和经济效益可观。
1.背景介绍我国以占世界7%的耕地，养育着世界22%的人口。
土地资源异常紧张珍贵。
而全国现有砖瓦企业12万家，占地600万亩。
每年烧砖毁土120万亩。
严重污染环境。
为此1999年7月5日，建设部、国家税务部总局、质量技术监督局、国家建材局联合发布《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见的通知》，在通知中明确要求：从2000年6月1日起沿海城市和其他土地资源稀缺城市，禁止使用实心粘土砖，比根据可能的条件限制其他粘土制品的生产。
到2003年6月30日，170个禁止试用实心粘土砖的城市已有140个按时达到“禁实”目标，“禁实”工作正在向郊县和村镇拓展。
钢渣的综合利用
20xx
钢渣的综合利用
目录
CONTENTS
-
1 钢渣用作建筑材料 2 钢渣用作农业肥料 3 钢渣用作冶金原料 4 钢渣的其他用途 5 钢渣的环保意义 6 钢渣综合利用的未来发展
钢渣的综合利用
钢渣是钢铁企业在生产过 程中产生的一种固体废弃 物，其处理和利用一直是 企业和社会关注的焦点
因此，对钢渣进行综合利 用，不仅可以减少对环境 的污染，还可以为企业创 造一定的经济效益
还可以提高道路的使用寿命
用于填埋场建设
将钢渣进行适当的处理后，可以将其用于填埋场的建设。这 种材料不仅具有较好的承载能力，还可以防止填埋物的渗漏
和污染
用于回收能源
钢渣在高温下具有较好的热稳定性，可以作为燃料用于钢铁 企业的能源回收。这种用途不仅可以减少对环境的污染，还
可以为企业创造一定的经济效益
钢渣的其他用途
04
的污染，还可以为企业创造一
定的经济效益
03
此外，钢渣还可以作为还原剂 用于炼锌、炼铅等有色金属的 生产
4
第4部分
钢渣的其他用途
钢渣的其他用途
除了上述几种 用途外，钢渣 还可以用于以
下几个方面
钢渣的其他用途
用于道路建设
将钢渣与适量的水泥、沙子等材料混合，可以制成符合国家 标准的路面材料。这种材料不仅具有较好的耐磨、抗压性能，
6
第6部分
钢渣综合利用的未来发展
钢渣综合利用的未来发展
随着科学技术的不断进步和环保 意识的不断提高，钢渣的综合利 用将会得到更加广泛的应用和推 广。未来，钢铁企业将会更加注 重环境保护和资源的循环利用， 因此钢渣的综合利用将会成为企 业的重要发展方向之一
未来钢渣的综合利用将会向着更 加高效、环保、可持续的方向发 展。通过不断改进技术和设备， 可以提高钢渣的利用率和转化率， 从而为企业创造更多的经济效益 和社会效益。同时，也需要在政 策、法规等方面加强支持和引导， 鼓励钢铁企业开展钢渣的综合利 用，推动钢渣综合利用产业的发 展
钢铁渣处理的意义及综合利用
钢铁渣处理的意义及综合利用摘要：我国经济形势的大增长离不开工业生产，在工业生产中对于钢铁资源的消耗是巨大的，每年排放的钢渣更是不计其数。
当前环境形势下，能源越发的紧张、矿石资源日益减少，人们开始认识到资源利用的严峻性，并且不断加强对钢渣的处理及综合利用，保障其在除了在钢铁生产的主流程得到广泛应用外，用其来开发具有较高附加值的产品。
文章就以此为切入点展开对钢铁渣处理及综合利用的研究。
关键词：钢铁渣；钢渣处理；钢渣综合利用引言钢铁工业生产过程中产生大量的固体废料，不仅占用土地，污染环境，同时还浪费资源。
对这些固体废物进行处理及资源综合利用，是钢铁工业可持续发展的主要任务之一。
如果能循环利用这些钢渣，不仅能回收大量的有价金属，而且能减轻环境负担。
归根结底，钢渣的循环利用就是如何有效地、绿色地利用钢渣尾渣，下文就对钢铁渣的处理及利用展开论述。
一、钢铁渣处理的意义钢渣是钢铁生产过程的副产品，随着钢铁工业的发展，钢铁生产过程中排出的废渣量也在不断增加。
每炼1吨钢产生125-140kg钢渣，2014年我国钢渣产生量约1.15亿吨，综合利用率约为21.9%，目前约有70%的钢渣处于堆存和填埋状态。
中国现已堆存钢铁渣两亿吨，占地两万亩，此外，每年还有数千万吨的钢铁渣在不断排出，这些钢渣如不及时进行处理，势必会造成环境污染。
钢渣是通过大气、水及固体废物本身三种途径造成对环境污染的。
钢渣在风化或冷却的过程中，形成粒径很小的粉尘或产生某些有害气体，当受到风的吹扬作用，经大气传播而产生污染。
钢渣中有害物质如果被流水冲刷，会造成对地表水的污染，钢渣中的有害成分受到降水的淋溶渗出，会污染土壤甚至地下水。
由此可见，对钢渣进行处理和利用是钢铁企业三废治理的重要内容。
钢渣的性质和利用途径是选择钢渣处理工艺的依据。
对钢渣的处理方法依钢渣种类的不同而有区别，目前已经有许多有效的处理方法经研究实践被采用，包括水淬法、热泼法、粉化法、热闷法等。
热焖法钢渣处理及综合利用工程实践
热焖法钢渣处理及综合利用工程实践热焖法钢渣处理及综合利用工程实践是一种能够将钢厂产生的钢渣进行有效处理和综合利用的方法。
目前，钢渣处理和综合利用是一个重要的环保和能源问题，特别是对于龙头企业来说更加重要。
本文将从钢渣的定义、热焖法钢渣处理原理及实施方案、热焖法处理后钢渣的综合利用和热焖法钢渣处理及综合利用工程实践的优点等方面进行了详细的介绍和分析。
1. 钢渣的定义钢渣是钢铁冶炼过程中，由于炉料、燃料和炉渣的不同组成，以及工艺操作方式的不同，使得铁矿石、焦炭等不纯物质与钢水接触并发生反应后产生的一种富含氧化物的渣。
根据来源不同，钢渣可分为高炉渣、转炉渣、电炉渣、其他钢渣等几种类型。
2. 热焖法钢渣处理原理及实施方案热焖法钢渣处理原理是通过热焖技术对高炉渣进行精细化处理，将其转化成可替代耐火材料的膨胀性耐火砖原料。
热焖技术是一种比较新颖的处理渣的方法，它除去了冷却过程，取消了水淬等传统技术工艺，使得处理后的渣能够改善其物理化学性质，从而达到可用作原料的目的。
热焖法钢渣的实施方案包括以下几个步骤：（1）将钢渣从炉内排出，转移至热焖设备中；（2）将热焖设备中的钢渣充分预热；（3）在设备中添加造渣剂；（4）将钢渣进行热焖处理；（5）将热焖好的渣块进行破碎、筛分等处理；（6）将处理好的炉渣送入加工车间进行综合利用。
3. 热焖法处理后钢渣的综合利用热焖法处理后产生的钢渣是一种可以综合利用的材料，这种材料可以用于路基填充、土工填海、建筑材料等多个方面。
下面对热焖法处理后产生的钢渣的综合利用进行了具体的介绍。
（1）路基填充：热焖法处理后的钢渣在路基填充方面的应用正在逐渐增多。
随着交通基础设施的不断完善，铁路、高速公路、市政道路等公共交通工程的建设中对路基填充材料的要求也越来越高。
热焖法处理后的钢渣不仅具有良好的承压性，而且具有较强的耐水、耐久性和优秀的抗弯强度。
（2）土工填海：热焖法处理后的钢渣在土工填海方面也有较广泛的应用。
金属冶炼废渣综合利用
循环经济理念
循环经济的理念将进一步深入 人心，推动金属冶炼废渣的综 合利用成为产业发展的必然选 择。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国 外先进技术和管理经验，提高 我国金属冶炼废渣综合利用的
水平。
THANKS
感谢观看
来源
金属冶炼废渣主要来源于钢铁、 有色金属（如铜、铝、锌等）等 金属冶炼过程，以及金属加工和 铸造行业。
废渣的组成与特性
组成
金属冶炼废渣主要由金属氧化物、硫化物、氯化物等组成，还含有硅酸盐、碳 酸盐等杂质。
特性
金属冶炼废渣具有较高的化学稳定性和热稳定性，不易分解和转化；同时，废 渣的粒度、硬度、密度等物理性质也各不相同，对废渣的处理和利用造成一定 难度。
02
常用的固化/稳定化技术包括水泥固化、石灰固化、塑性材料固化等。这些技术 可以将废渣转化为具有工程性质的固体材料，如混凝土等，用于道路、桥梁等 基础设施建设。
03
固化/稳定化技术的优点在于处理速度快、成本低、适用范围广，能够有效地减 少废渣中有害物质的迁移和释放。然而，该技术并不能完全消除废渣中有害物 质，且处理后的固体废物仍需进行安全处置。
土地填埋技术
土地填埋是一种传统的金属冶炼废渣处置方法，通过将废渣填入预先设计好的场地或天然形成的沟壑、洼地中，进行覆盖和 填埋，使其与外界环境隔离。
土地填埋技术适用于各种类型的金属冶炼废渣，尤其是含重金属等有害物质的废渣。该技术的优点在于处理量大、成本低、 操作简便。然而，土地填埋存在一定的环境风险，如渗滤液污染地下水、土壤等。因此，填埋场地的选择和设计需谨慎考虑 ，并加强管理和监控。
生物处理技术
生物处理技术是一种新兴的金属冶炼 废渣处置方法，利用微生物的代谢作 用将废渣中的有害物质转化为无害或 低毒性的物质。
钢渣的资源综合利用
钢渣的资源综合利用学院：矿业工程学院班级：矿加10姓名：于兴邦学号：120103707001钢渣的资源综合利用摘要：钢渣是炼钢工业的副产品。
分析了钢渣的基本物理特性、化学成份、矿物组成等理化性能。
介绍钢渣在筑路、烧结矿、水泥、建材、环境工程和农业等领域的综合利用。
关键词：钢渣；理化性能；环境工程；综合利用1 前言炼钢要排出炉渣, 排放量约为产钢量的15%～20%。
我国每年排出钢渣约1600万吨,目前较多的钢厂渣满为患。
扩建渣场不但要占用宝贵的耕地, 同时污染环境, 所以最佳的方法是开发钢渣的综合利用, 变废为宝。
近二十年来, 国内外钢铁企业在这方面做了大量工作, 积累了经验。
钢渣综合利用不但能降低炼钢成本, 带来直接经济效益, 而且也保护了环境, 有很大的社会效益。
2 钢渣的产生和来源在炼钢过程中,从炉料熔化起 ,钢渣就开始形成 ,一直到出钢为止。
钢渣主要来源于：金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物及硫化物；被浸蚀的炉衬及炉衬材料；金属炉料带入的杂质,如泥沙等；为调整钢渣性质所加人的造渣材料,如石灰石、铁矿石、萤石等。
按炼钢工艺钢渣可分为平炉渣、转炉渣和电炉渣。
由于转炉比平炉产量高、能耗低,大多数钢铁厂已改为转炉,但由于钢渣综合利用问题没有很好地解决 ,钢渣堆场上仍然有大量的平炉渣及平炉与转炉的混合渣。
3 钢渣的基本理化特性3.1 钢渣的物理特性由于化学成分及冷却条件不同造成钢渣外观形态、颜色差异很大。
碱度较低的钢渣呈黑灰色,碱度较高的钢渣呈褐灰色、灰白色。
渣块松散不粘结,质地坚硬密实,孔隙较少。
渣坨和渣壳结晶细密,界线分明,尤其是渣壳,断口整齐。
自然冷却的渣块堆放一段时间后,发生膨胀风化,变成土块状和粉状。
钢渣含水与焖渣方式和冷却条件关系较大。
钢渣通常含水在3%～8%,容重在1.32～2.26t∕m3，抗压强度在1150㎏∕cm3左右。
平炉渣比重略小,孔隙稍多，稳定性要好一些。
3.2 钢渣的化学成分钢渣由钙、铁、镁、硅、铝、锰、磷等氧化物组成。
钢渣处理和综合利用ppt课件
该法是将液态2钢. 7渣直滚接筒倒法入运转的滚筒 中,滚筒中有钢球,通过控制水量,钢渣在滚筒中 热化、粉化、研磨、冷却,然后用板式输送机 从滚筒排到渣场。该方法技术含量比较高。
优点是( 1)钢渣粒度细小,通常小于100 mm, 废钢与渣分离完全,回收废钢非常有利; (2)游离氧化钙低,对于钢渣综合利用非常有利; (3)生产流程短、占地少、生产效率高,宝钢处 理一罐20 t的钢渣时间不到10 min; ( 4)粉尘 少,蒸汽通过烟囱外排, 环保性能好; (5)自动化
Al2O3 MgO Fe2O3 MnO TiO2 P2O5 FeO f-CaO
1
钢渣中含有丰富的资源, 灼热的钢渣有丰 富的热能, 并含有10% 左右的废钢, 以及大量 的有益的化学元素, 充分利用渣中的有用成分, 以提高钢渣的回收效益。我国主要将钢渣用于 地基回填、道路铺筑、水泥原料、净水剂和钢
钢渣碱度大,粘度高,一般能够风淬处理的钢渣
不超过总钢渣的50%,其它钢渣要使用别的方
法处理。
13
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2. 6 闷罐法
闷罐法是把转炉出来的钢渣倒在渣坑中,待 钢渣温度冷却到600℃左右时装入闷罐中,通过控 制向闷罐中喷洒的水量和喷水时间使钢渣在闷罐
内高温淬化、冷却。罐内水和钢渣产生复杂的温 差冲击效应、物理化学反应,使钢渣淬裂。目前国
工。
8
9
优点是(1)用水强制快速冷却,处理时间短, 生产能力大; (2)处理过程粉尘少; (3)钢渣粒度小,
可减少破碎、筛分的工作量,便于金属料回收; ( 4)钢渣游离氧化钙含量较低,改善了钢渣的稳定
性,有利于综合利用。 缺点是(1)厂房要求大,设备投资比热泼法 高; (2)蒸汽量较多,对厂房和设备寿命有一定影 响; (3)操作工艺比较复杂; (4)对钢渣的流动性有 一定要求,粘度高、流动性差的钢渣不能用该方
钢渣等废渣综合利用
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1、钢渣物化性质与工作性能
表1 水泥熟料、钢渣、高炉矿渣化学组成对比 单位：%
名称
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MgO
P2O5
硅酸盐水 63~67 21~24 4~7
2~4
无
1~2
微量
泥熟料
钢渣 40~50 10~15 1~5
约9
约15
约12
约8
高炉矿渣 45
35
2、钢渣的利用现状
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2.8 钢渣在国外利用情况
德国于1998年已将93％的钢渣用作道路工程集料，土 方工程及水下工程防护石。就整个欧洲而言，每年产生近 1200万t钢渣，其中约65％已经利用，其余35％仍然抛弃， 需要进一步研究以提高其利用率。2001年美国钢渣产量 665万吨，其中37％用于路基工程，22％用于工程回填料， 22％用于沥青混凝土集料。日本2004年钢渣产生量为1340 万t，实现了100％利用。加拿大年产钢渣约100万吨，大 部分的钢渣堆积在钢厂附近或运往其它地方进行回填，仅 少量钢渣卖到水泥厂用作钙质或铁质原材料。
3、钢渣利用中存在的问题
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3.2 早期强度低 同硅酸盐水泥熟料相比，钢渣中活性相对较
高的硅酸盐矿物及铁铝酸盐矿物比水泥熟料低得 多；钢渣的形成温度过高，其矿物晶体较大，结 晶完好；钢渣中含有磷，而磷对水泥的水化有不 利影响。这些因素致使钢渣的活性较低、水硬性 差，不利于钢渣在建材行业中大量使用。
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2、钢渣的利用现状
表2 我国2001年以来钢产量以及钢渣产生量
年份 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年
钢渣的综合利用
钢渣的综合利用钢渣是冶金生产过程中一个很重要和含量占主要的产物。
在以前的钢铁生产中都将其作为废物而直接遗弃。
虽然其为钢铁生产中的废弃物，但因其含有许多有用矿物和许多微量元素以及其特别的物理机械性能，因此其用途也较广泛。
类似以前生产的直接丢弃将造成资源的严重浪费。
研究钢渣的综合利用意义重大。
不仅保护环境，合理利用资源，还能节约成本。
钢渣的概述钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。
主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。
有的地区因矿石含钛和钒，钢渣中也稍含有这些成分。
钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。
钢渣为熟料，是重熔相，熔化温度低。
重新熔化时，液相形成早，流动性好。
钢渣作为二次资源综合利用有两个主要途径，一个是作为冶炼溶剂在本厂循环利用，不但可以代替石灰石，且可以从中回收大量的金属铁和其他有用元素；另一个是作为制造筑路材料、建筑材料或农业肥料的原材料钢渣在温度 1500～1700℃下形成，高温下呈液态，缓慢冷却后呈块状，一般为深灰、深褐色。
有时因所含游离钙、镁氧化物与水或湿气反应转化为氢氧化物，致使渣块体积膨胀而碎裂；有时因所含大量硅酸二钙在冷却过程中(约为675℃时)由β型转变为γ型而碎裂。
如以适量水处理液体钢渣，能淬冷成粒。
钢渣来源(1)钢铁料中的Si、Mn、P、Fe等元素的氧化产物；(2) 冶炼过程中加入的造渣材料；(3) 冶炼过程中被侵蚀的炉衬耐火材料；(4)固体料带入的泥沙。
排渣目的(1)去除钢中的有害元素P、S；(2)炼钢熔渣覆盖在钢液表面，保护钢液不过度氧化、不吸收有害气体、保温、减少有益元素烧损；(3)吸收上浮的夹杂物及反应产物；(4)保证碳氧反应顺利进行；(5)可以减少炉衬蚀损。
基于上文所述钢渣所拥有的物化性质及其形成与来源，国内外有很多对钢渣综合利用或处理的方法。
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钢渣产生量/万吨 2114 2552 3113 3961 4981 5863 6849 7944 9056 9920
钢渣产生量增长率/％ — 21 22 27 26 18 17 16 14 11
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2、钢渣的利用现状
❖2.1 返回烧结 ❖2.2 回收废钢 ❖2.3 作高炉熔剂 ❖2.4 返回炼钢 ❖2.5 钢渣在道路工程中的应用 ❖2.6 钢渣在建材方面的应用 ❖2.7 在农业方面的应用
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2、钢渣的利用现状
图3 鸟巢局部钢材料
2、钢渣的利用现状
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❖2.5 钢渣在道路工程中的应用
钢渣无论是硬度还是颗粒形状都符合国家道路材料的 标准和要求。钢渣的性能好、强度较高、自然级配也很好， 因此钢渣可以作为筑路回填材料；钢渣还可以用作路用混 合料之一，钢渣沥青混合料可适用于公路建设，可节约大 量石材。国内外对于钢渣在公路和铁路的路基、修筑堤坝 等工程中的应用已较普遍，比如欧美各国钢渣约有60%用 于道路工程。若将钢渣用于道路的基层、垫层及面层，需 要在钢渣中加入适量的粉煤灰和适量的水泥或石灰作为激 发剂，然后将它们压实成道路的基层。
2、钢渣的利用现状
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❖2.1 返回烧结 钢渣含有废钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧
化锰等成分，因此可以返回烧结。钢渣还可作为 烧结矿的增强剂，从而提高烧结矿的产量。往烧 结矿中加入一定量的钢渣后，烧结矿的结块率提 高、粉化率降低，成品率提高。
2、钢渣的利用现状
Company name
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2、钢渣的利用现状
表2 我国2001年以来钢产量以及钢渣产生量
年份 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年
钢产量/万吨 15103 18225 22234 28291 35579 41878 48924 54000 56800 62000
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1、钢渣物化性质与工作性能
表1 水泥熟料、钢渣、高炉矿渣化学组成对比 单位：%
名称
CaO
SiO2
P2O5
硅酸盐水 63~67 21~24 4~7
2~4
无
1~2
微量
泥熟料
钢渣 40~50 10~15 1~5
约9
约15
约12
约8
高炉矿渣 45
35
12
<1
无
6~7
—
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1、钢渣物化性质与工作性能
图2 新余钢渣XRD图
1、钢渣物化性质与工作性能
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❖1.3 工作性能
钢渣粉作为活性矿物掺和料加入混凝土中，对 混凝土的工作性有较大的影响。新拌混凝土的粘聚 性和保水性等性质与基准混凝土相比得到改善，并 提高了浆体流动性。
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1、钢渣物化性质与工作性能
钢渣粒径分布与混凝土用细集料的粒径分布相 当，其中颗粒粒径主要集中在0.315mm~5.0mm这 个范围内，占总量的80%以上。钢渣颗粒形状有球 形和非球形颗粒。钢渣中含铁量较高，其密度为 3.1~3.6g/cm3。
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1、钢渣物化性质与工作性能
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2、钢渣的利用现状
图4 钢渣用于道路工程
2、钢渣的利用现状
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❖2.6 钢渣在建材方面的应用
钢渣等废渣综合利用
精品jin
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内容提要
一、摘要 二、钢渣综合利用 三、其它废渣综合利用
一、摘要
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❖钢渣等工业废弃物年产生量大，逐年堆弃的废渣不 仅占用土地，对渣场周围环境造成严重污染，同时 又造成资源的浪费；
❖工业废渣的合理利用是国民经济可持续发展的一项 重要内容；
图1 大量堆积的钢渣
1、钢渣物化性质与工作性能
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❖1.2 钢渣化学性质
钢渣的化学成分主要由以下几个方面组成：金 属炉料被氧化后形成的氧化物和硫化物；侵蚀炉衬 和补炉材料；金属炉料带入的杂质；为调整钢渣性 质所加入的造渣材料。其矿物组成包括橄榄石、硅 酸二钙、硅酸三钙以及少量游离CaO、MgO等。受 其形成过程影响，钢渣成分波动较大。钢渣的矿物 组成决定了钢渣具有一定的胶凝性，主要源于其中 一些活性胶凝矿物的水化。
定性和改善流动性。
2、钢渣的利用现状
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❖2.4 返回炼钢
将高碱度钢渣25kg左右配合使用白云石可以炼 转炉钢1吨，钢渣的加入不但使炼钢成渣变早，还 减少了初期渣对炉衬料的侵蚀，从而提高炉龄， 降低耐火材料消耗，节约生产成本。由于石灰的 用量降低，钢渣中f-CaO的量也相应减少，改善 钢渣的安定性问题，有利于钢渣安全应用于建筑 工程。
❖本次讲座旨在向大家介绍钢渣等工业废渣的利用现 状以及废渣在利用过程中存在的主要问题。
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二、钢渣综合利用
1、钢渣物化性质与工作性能
2、钢渣利用现状
3、钢渣利用中存在的问题 4、本实验室拥有的技术
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1、钢渣物化性质与工作性能
❖1.1 钢渣物理性质
钢渣的外观形态差异较大，这是由于钢渣的成 分及冷却条件不同造成的。碱度低的钢渣呈黑色， 质较轻，气孔较多；碱度高的钢渣呈灰褐、灰白色， 质坚硬密实；在高温熔融状态下，经急冷则形成粒 状钢渣；自然冷却则形成块状或粉状钢渣。
❖2.2 回收废钢 钢渣中含有一定数量的铁颗粒，单质Fe的含量
为10%左右。将钢渣破碎后磨细，可以回收钢渣 中的铁，试验结果表明钢渣磨得越细，铁的回收 率越高。但是铁多的钢渣也非常难磨。
2、钢渣的利用现状
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❖2.3 作高炉熔剂
将钢渣用作高炉熔剂的技术在国内已比较成熟。美国 有50%以上的钢渣都用于高炉的替代熔剂。实践证明钢渣 做高炉熔剂的主要优点有：①可以回收钢渣中的大量Fe单 质，转炉渣中的Ca和Mg都是以固溶体的形式存在，可以 部分替代溶剂，节省石灰石、白云石、菱镁石等溶剂的消 耗，减少烧结过程中碳酸盐分解产生的热量，降低了烧结 固体燃料的消耗。②高炉脱硫能力提高3%-4%。③钢渣 中含有比较多的单质Mn和MnO，因此可以提高高炉的稳