镁冶炼渣的处理研究进展和展望 (3)

湖南化工职业技术学院毕业论文

题目:镁冶炼渣的处理研究进展和展望

院系名称:应用化学系

专业班级:工业分析与检验

学生姓名: 何坤

学号:201101011133

指导老师:曹慧君

2013年 11 月 11 日

摘要

近年来，我国镁冶炼行业快速发展，随着原镁和镁合金年产量的逐年增高，排放出来的镁渣也越来越多，如何有效合理地处理、开发利用镁渣，达到节约能源、节约资源、变废为宝和变害为利的目的，是当前迫切需要解决的问题。本论文对近年来我国有关镁渣的研究应用情况进行全面的总结。如：利用镁渣制作新型墙体材料、利用金属镁渣制作矿化剂、利用镁渣生产建筑水泥、利用镁渣做脱硫剂、利用金属镁渣和粉煤灰为主要原料生产加气混凝土、镁渣应用于混凝土膨胀剂、利用镁渣研制环保陶瓷滤料、镁渣作为路用才料、利用镁渣改善沥青粘结性等。

关键词：镁渣；回收利用；资源节约；能源

Title：Research progress and Prospect of treatment of magnesium smelting slag

Abstract

In recent years, the rapid development of China's magnesium smelting industry, along with the increase of the original magnesium and magnesium alloy production, emission of magnesium slag is also growing, processing, how to effectively and reasonably development and utilization of magnesium slag, energy and resource saving, waste to treasure and change for good purposes, is the urgent need to resolve the problem. In recent years, research and application of China's magnesium slag are summarized comprehensively. Such as: Production of new wall material using magnesium slag, Making use of metal magnesium slag as mineralizer, The production of magnesium slag cement, As the sorbent utilization of magnesium slag,As the main raw material for the production of aerated concrete, magnesium slag used in concrete expansive agent, using magnesium slag to produce environmental ceramic filter using metal magnesium slag and fly ash,Magnesium slag as road material, asphalt adhesion utilization of magnesium slag.

Key words Magnesium slag; recycling; energy resources;

目录

1 引言 (5)

2镁渣的生成及特性 (6)

2.1镁渣的生成 (6)

2.2镁渣的特性 (6)

3 镁渣再利用的研究应用现状及存在问题 (9)

3.1利用镁渣制作新型墙体材料 (9)

3.2利用金属镁渣制作矿化剂 (9)

3.3利用镁渣生产建筑水泥 (9)

3.4利用镁渣做脱硫剂 (10)

3.5利用金属镁渣和粉煤灰为主要原料生产加气混凝土 (10)

3.6镁渣应用于混凝土膨胀剂 (11)

3.7利用镁渣研制环保陶瓷滤料 (11)

3.8镁渣作为路用材料 (12)

3.9利用镁渣改善沥青粘结性 (12)

4 镁渣在国内的研究状况 (13)

4.1国内对镁渣的研究 (13)

4.2镁渣做水泥混合材的研究 (13)

4.3镁渣配料做硅酸盐水泥熟料的研究 (13)

4.4镁渣作为墙体材料的研究 (13)

4.5国外镁渣的研究情况 (14)

结论 (15)

致谢 (16)

参考文献 (17)

1 引言

随着金属材料消耗急剧上升，地球表壳的资源日趋贫化，很多传统金属矿产趋于枯竭，加速开发镁金属材料是社会可持续发展的重要措施之一。由于金属镁密度小，能与铝铜锌等金属构成高强度合金；镁合金密度轻、导热导电性好、具有良好的阻尼减震和电磁屏蔽功能，而且易于加工成型和废料回收。镁和镁合金正成为现代汽车、电子、通信等行业的首选材料，被誉为“21世纪的绿色工程材料”[1]。随着世界金属镁消费需求的逐年增长，一些国家和地区甚至将金属镁作为战略物资加以储备的形势下，由于环境和成本问题导致国外大量原镁生产企业关闭，这对全球镁生产格局产生了很大的变化。据中国有色金属协会镁业分会统计，截止2007年底，世界原镁产量77.43万t，中国的产量为65.93万t，2009年受国际金融危机冲击的影响，是中国镁行业经济运行状况最为困难的一年，其原镁产量为50.18万t。然而，金属镁产业在我国高速发展的同时，也带来了一系列的环境问题。在我国生产金属镁时排出的工业废渣，很多镁厂都是作为废物丢掉，尤其是一些规模较小的生产企业。随着镁渣的大量排放堆积，不但占用了大量的土地资源，而且镁渣随着雨水的冲淋汇入江河湖泊对农作物和周围环境造成了极大的影响，严重危及到人类的身体健康及农作物的生长。每生产1t金属镁大约排出8～10t左右的镁渣，以2009年我国原镁产量50.18万t为例，共生产工业镁渣500万的吨左右，相当于两个日产8000t水泥厂一年水泥的产量。我国镁产业普遍存在生产规模小、高污染、高能耗、技术装备水平低及技术创新能力低等特点，如何充分利用镁渣成为制约我国镁产业发展的的一大主题。由于能源、资源、环境保护三方面的迫切需要，工业废渣再利用的研究成为可持续发展的战略目标之一[2]，也是业内专家学者的研究热点之一。目前对镁渣再利用的研究主要集中在利用镁渣配料烧制水泥熟料和作为水泥活性混合材使用。但镁渣是一种具有潜在活性的工业废渣，掺入生料中煅烧水泥熟料并不能高效地利用，二次煅烧实属能源浪费[3]；镁渣当作混合材使用并不能象矿渣那样规模化、产业化利用，而且在量和质上都无法和矿渣相比较。本文对如何合理利用镁渣的优势，使其变废为宝进行了较系统的研究，提出了多途径、零排放和可操作性强的利用方案，为镁渣的再利用提供了技术保障。