冶金与化工典型固体废物的处理与利用
冶金与化工典型固体废物的处理与利用
第九章冶金与化工典型固体废物的处理与利用第一节高炉渣利用工业固体废物生产建筑材料是解决建材资源短缺的一条有效途径，这对保护环境和加速经济建设具有十分重要的意义。
利用工业固体废物生产建材的优点是：①原材料省，②耗能低。
③综合利用产品的品种多，可满足多方面的需要。
④综合利用的产品数量大，可满足市场的部分需要。
⑤环境效益高，可最大限度地减少需处置的固体废物数量，在生产过程中，一般不产生二次污染。
工业废渣作建筑材料是综合利用工业废渣数量最大、种类最多、历史较久的领域。
其中，利用较多的有高炉渣、钢渣、粉煤灰、煤研石和其他废渣等。
生产品种包括水泥、骨料、砖、玻璃、铸石、石棉和陶瓷等。
我国对冶金工业和煤炭工业所产生的固体废物研究较多，如高炉渣的应用已有几十年的历史，在生产建筑材料方面取得了一定的成就，积累了宝贵的经验。
一、高炉渣的分类高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。
在高炉冶炼生铁时，从高炉加入的原料，除了铁矿石和燃料(焦炭)外，还要加入助熔剂。
当炉温达到1400-1600℃时，助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和矿渣。
高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。
从化学成分来看，高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。
每生产1t生铁，高炉矿渣的排放量随着矿石品位和冶炼方法不同而变化。
例如采用贫铁矿炼铁时，每吨生铁产出1．0-1．2t高炉渣；用富铁矿炼铁时，每t生铁只产出0．25t高炉渣。
由于近代选矿和炼铁技术的提高，每吨生铁产出的高炉矿渣量已经大大下降。
由于炼铁原料品种和成分的变化以及操作工艺因素的影响，矿渣的组成和性质也不同。
按照冶炼生铁的品种，高炉矿渣可分为铸造生铁矿渣、炼钢生铁矿渣和特种生铁矿渣。
按照高炉矿渣化学成分中的碱性氧化物的多少．高炉矿渣又可分为碱性矿渣、中性矿渣和酸性矿渣。
二、高炉矿渣的化学成分高炉渣中主要的化学成分是二氧化硅(Si02)、三氧化二铝(AIA)、氧化钙(CaO)、氧化镁（Mg0）、氧化锰(MnO)、氧化铁(FeO)和硫(S)等。
冶金行业废渣的处理与利用汇总
冶金行业废渣的处理与利用长沙环境保护职业技术学院班级：治理1432摘要：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；从铝土矿提炼氧化铝排出的赤泥以及轧钢过程产生的少量氧化铁渣。
每炼1t生铁排出0.3-0.9t钢渣，每炼1t钢排出0.1-0.3t钢渣,每炼1t 氧化铝排出0.6-2t赤泥。
关键字：高炉渣钢渣赤泥1.1 钢铁生产的环境问题钢铁工业是中国国民经济的基础产业，对国民经济的发展有着举足轻重的作用。
同时，钢铁工业也是中国的重要污染源。
钢铁冶炼过程中，由于各工程所采用的原材料及制造程序等原因，很有可能在较大范围内产生多种污染物质。
钢铁厂产生的各种污染物有三类：大气污染、污水、固体废弃物。
本文主要探究固体废弃物的污染及处理利用。
1.2 钢铁工艺进步和环境保护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。
在推进工业生态化和构造循环型经济社会的进程中，应该从新的更广阔的视野去审视钢铁工业的经济和社会角色。
钢铁企业未来的社会、经济角色应当是实现三种主要功能：钢铁产品制造功能、能源转换功能和社会大宗废弃物处理——消纳功能。
2 固体废物的处理及利用冶金行业的生产过程中固体废弃物产生是无法避免的，国际上早在本世纪40年代就已感到解决冶金污染“渣害”的迫切性。
2.1 高炉渣处理及利用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，美、英、法、日本等国高炉渣的利用率已达100%，甚至出现了很多专营高炉渣商品的公司和工厂。
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
金属冶炼中的废弃物处理与回收利用
03
金属冶炼废弃物回收利用
有价金属的回收利用
有价金属回收
在金属冶炼过程中，会产生大量废弃物，其中含有许多有价值的金属元素，如铜、铁、锌、铅等。通过有效的回 收技术，可以将这些有价金属从废弃物中分离出来，进行再利用。
资源化利用
通过金属冶炼废弃物的资源化利用，实现废弃物 的再利用，降低资源消耗和环境污染。
3
智能化监控与管理
利用物联网、大数据等技术手段，实现金属冶炼 废弃物的智能化监控和管理，提高处理效果和效 率。
政策法规与标准
01 02
政策支持
政府应加大对金属冶炼废弃物处理与回收利用的政策支持力度，制定相 关税收优惠、资金扶持等政策，鼓励企业开展废弃物处理与回收利用工 作。
法规监管
完善相关法律法规，加强对金属冶炼废弃物处理与回收利用的监管力度 ，规范企业行为，防止二次污染。
03
标准制定
制定严格的金属冶炼废弃物处理与回收利用标准，提高企业准入门槛，
推动行业整体水平的提升。
05
实际案例分析
某钢铁企业废弃物处理与回收利用实践
废弃物来源与分类
该钢铁企业产生的废弃物主要包括炉渣、尘泥、含铁尘等，根据 不同来源和性质进行分类处理。
安全风险
金属冶炼废弃物的不规范处理和处 置，可能引发安全事故，对人们的 生命财产安全造成威胁。
金属冶炼废弃物处理的重要性
01
02
03
环境保护
通过有效的金属冶炼废弃 物处理，可以减少对环境 的污染，保护生态环境。
资源利用
对金属冶炼废弃物进行回 收利用，可以充分利用资 源，减少资源浪费。
安全保障
规范处理和处置金属冶炼 废弃物，可以降低安全风 险，保障人们的生命财产 安全。
固体废物的资源化与综合利用
(2)高炉矿渣化学组成
表7-1 我国高炉矿渣化学成分统计（质量分数）/%
主要化学成分：CaO、MgO、SiO2、Al2O3
2、钢渣：指炼钢过程中排出的废渣。 （1）分类 ①按炼钢炉型：平炉钢渣、转炉钢渣、电炉钢渣 ②按化学性质：碱性渣、酸性渣。 （2）化学及矿物组成 主要化学成分CaO、SiO2、Fe2O3，其次是MgO、MnO、P2O5， 其中CaO和SiO2占60～70%。 2FeO SiO 矿物组成：橄榄石（ 、硅酸三钙 3CaO SiO2 、CaO Fe2O3） 及游离氧化钙（fCaO)等。
化学成分与黏土类似，主要组成:SiO2、A12O3、Fe2O3、 CaO和未燃炭。次要组成:MgO、SO3、Na2O及K2O等。
②矿物组成
玻璃体：占总量50～80%
未燃碳
无定形相
矿物 组成
结晶相：如石英、长石、磁铁矿等。 （2）物理性质 外观似水泥。颜色灰色或灰白色，含碳量越高，颜色 越深。大部分为球形颗粒，小部分为不规则多孔颗粒。 密度与化学成分有关。低钙灰密度1.8～2.6g/cm3；高 钙灰2.5～2.8g/cm3。孔隙率60%～75%；粒度45μm；比 表面积2000～4000cm2/g；
重铬酸钠生产工艺流程图
浅黄绿色粉状固体，呈碱性，化学组成如表7-7。
表7－7 铬渣组成(质量分数) /％
组成 SiO2 CaO MgO A12O3 Fe2O3 Cr2O3 Cr6+ 含量 8～11 23～36 20～33 5～8 7～11 3～7 0.3～1.5 (3）铬渣综合利用 ①玻璃着色剂 <2%：淡绿；3~5%：翠绿；>6%：深绿
第一节 工业固体废物的综合利用 一、冶金及电力工业废渣的利用(P205) （一）冶金及电力工业废渣种类及性质 1、高炉矿渣 （1）分类 高炉炼铁.swf ①按冶炼生铁品种分类 铸造生铁矿渣、炼钢生铁矿渣。 ②按碱度分类 wCaO w MgO MO w SiO2 w Al2O3 式中：WCaO、WMgO、WSiO2、WAl2O3分别为各成分质量分数。 Mo＜1酸性矿渣；Mo＞1碱性矿渣；Mo＝1中性矿渣。
金属冶炼废弃物的处理与资源化利用
通过不同的工艺方法，如高温熔融、烧结、球团等，可以将冶炼渣转化为不同 类型的再生材料，如再生耐火材料、建筑用骨料等，实现资源的循环利用。
烟尘和粉尘的回收利用
烟尘和粉尘的来源与组成
金属冶炼过程中产生的烟尘和粉尘主要来源于矿石的破碎、 烧结、熔炼等工序，含有大量的铁、锌、铅等金属元素以及 部分贵金属。
利用微生物的转化作用，将废弃物中 的有用金属转化为易分离和提取的形 态，然后进行分离和提取。
生物吸附法
利用微生物或其代谢产物的吸附作用 ，将废弃物中的有用金属吸附在微生 物表面或内部，然后通过分离、提取 等方法将有用金属回收。
03
金属冶炼废弃物的资源化利用
有价金属的回收
有价金属回收的意义
金属冶炼废弃物中包含有大量有价值的金属，如铜、铁、锌等，通过回收可以减少资源浪费，降低生产成本， 同时减少对环境的污染。
经济成本与对策
总结词
经济成本高昂是金属冶炼废弃物处理与资源化利用的另一挑战。
详细描述
金属冶炼废弃物处理与资源化利用需要投入大量的人力、物力和财力。为降低经济成本，需要加大政 府支持力度，提供财政补贴、税收优惠等政策措施，同时鼓励企业加大投入，推动技术进步，降低处 理成本。此外，还可以探索市场化运作模式，吸引社会资本参与。
详细描述
目前，金属冶炼废弃物处理与资源化利用的技术手段还不够成熟，存在效率低下 、二次污染等问题。为解决这些问题，需要加大技术研发力度，提高处理效率， 减少二次污染，并探索更环保、高效的技术手段。
政策法规与对策
总结词
政策法规不完善也是金属冶炼废弃物处理与资源化利用的挑战之一。
详细描述
目前，相关政策法规尚不健全，导致金属冶炼废弃物处理与资源化利用缺乏有效的规范和引导。为应对这一问题 ，需要完善相关政策法规，明确废弃物处理与资源化利用的标准和规范，加强监管力度，提高违法成本。
冶金固体废弃物综合利用方案(二)
冶金固体废弃物综合利用方案一、实施背景随着经济的发展，冶金行业产生了大量的固体废弃物，如高炉渣、转炉渣等。
这些废弃物含有大量的有用成分，但传统的处理方式主要是填埋和堆放，导致大量资源浪费和环境污染。
因此，有必要进行产业结构改革，对冶金固体废弃物进行综合利用，以提高资源利用率、减少环境污染。
二、工作原理本方案采用“预处理+分选+加工处理”的工作原理，对冶金固体废弃物进行综合利用。
1. 预处理：将冶金固体废弃物进行破碎、磨细，使其粒度更细、更均匀。
2. 分选：利用物理、化学和生物方法对预处理后的物料进行分选，将其中的有价成分和无用成分分离出来。
3. 加工处理：将分选出来的有价成分进行进一步加工处理，提取其中的有用元素或化合物，并将其转化为具有高附加值的产品。
三、实施计划步骤1. 收集冶金固体废弃物，并将其运送至预处理车间。
2. 在预处理车间，将冶金固体废弃物进行破碎和磨细，达到要求的粒度和细度。
3. 将预处理后的物料送至分选设备，利用不同方法将其中的有价成分和无用成分分离出来。
4. 将分选出来的有价成分进行加工处理，提取其中的有用元素或化合物。
5. 将提取出来的有用元素或化合物进行进一步加工，生产出具有高附加值的产品。
四、适用范围本方案适用于冶金行业产生的各种固体废弃物，如高炉渣、转炉渣等。
这些废弃物中含有大量的有价成分，如铁、锰、铜等，可以进行综合利用，生产出具有高附加值的产品。
五、创新要点本方案的创新点在于将冶金固体废弃物进行综合利用，不仅提高了资源的利用率，而且减少了环境污染。
具体来说，本方案的要点包括：1. 采用了先进的预处理技术，能够将冶金固体废弃物进行破碎和磨细，达到要求的粒度和细度，提高了分选的准确性。
2. 采用了多种分选方法，能够更准确地将冶金固体废弃物中的有价成分和无用成分分离出来，提高了提取率。
3. 采用了先进的加工处理技术，能够将提取出来的有用元素或化合物进行进一步加工，生产出具有高附加值的产品，提高了产品的附加值。
10 冶金与化工典型固体废物的处理与利用
第十章冶金与化工典型固体废物的处理与利用第一节高炉渣高炉渣是高炉炼铁时矿石中的脉石、燃料中的灰分和助熔剂（石灰石）等炉料中的非挥发组分形成的废弃物。
高炉渣是冶金工业中数量最多的一种渣，目前我国每年排出量已达2000多万吨（按照我国当前高炉的冶炼水平，一吨铁平均排出700千克渣），发达国家渣铁比比较低，一般为0.27-0.23，。
高炉渣产率与矿石品位有关。
一.成分高炉渣中含有15种以上化学成分，其中占95%的是以下四种：SiO2（30-40%）、 Al2O3 （10%）来自脉石和焦碳的灰分，CaO（40%）、MgO（10%）主要来自熔剂。
高炉渣中含有许多氧化物，把碱性氧化物的重量百分数与酸性氧化物的重量百分数之比叫碱度（Mo），通常用下式表示：Mo=（CaO%+MgO%）/（ SiO2%+ Al2O3%）分子上两个为碱性氧化物，分母上两个为酸性氧化物。
当MgO与含量在炼铁过程中变化不大时：Mo=CaO% / SiO2%二.分类1.按碱度：分为酸性高炉渣（Mo<1）、中性高炉渣（ Mo=1 ）、碱性高炉渣（ Mo>1 ）。
2.按冶炼出的铁的品种：分为铸造生铁渣，其CaO含量高，温度较高；炼钢生铁渣，其温度比铸造生铁渣低；特种生铁渣，是用含其他金属的铁矿石炼铁排出的炉渣。
3.按高温炉渣的处理方法：a.水渣（水淬渣）：是高炉熔渣在大量冷却水的作用下形成的海绵状浮石类物质。
急冷过程中，大部分化合物以玻璃态保留，少数为晶体，活性最好。
b.重矿渣：缓慢冷却形成，晶体结构较好，活性低。
c.膨珠：受半急冷作用，玻璃体达95%。
三.利用1.水渣：用于生产水泥、混凝土∙矿渣硅酸盐水泥：水泥熟料+30-70%水渣+3-5%石膏混合磨碎。
∙矿渣混凝土：水渣+激发剂（水泥熟料、石灰、石膏）+骨料+水拌和。
2.重矿渣：作骨料和路材用重矿渣制成的混凝土具有良好的保温隔热和抗渗性能。
3.膨珠：作骨料配制混凝土膨珠作粗细骨料+水泥+粉煤灰，制成的混凝土强度好、容重轻、保温性能好、弹性好、成本低、可以作内强板、楼板等。
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。
第9章 冶金与化工典型固体废物的处理与利用
铬
干式还原处理（煤粉还原焙烧法）
渣
解 毒
煤炭 筛选
硫酸亚铁
硫酸 水
及 综
铬渣 破碎、筛选
混合
700~800 ℃
培烧
水猝
合
利
无毒渣
用
铬渣干法还原工艺流程
铬 湿式还原处理
渣
利用碳酸钠溶液处理经过湿磨过筛(100目)后的铬渣，使其
解
中酸溶性铬酸钙与铬铝酸钙转化为水溶性铬酸钠而被浸出，由浸
毒
出液中可以回收铬酸钠产品。余渣再用硫化钠溶液处理，Cr6+可
高
高炉渣水淬处理 高炉重矿渣碎石 膨珠生产工艺
工艺
工艺
炉
➢渣池水淬 节水， ➢热泼法 炉前热泼 水量少，环境污染
渣
艺产生渣棉和H2S， （国外薄层多层热泼）小，可抑制H2S气体
的 淘汰
及渣场热泼法
的产生；比热泼法
综
➢炉前水淬 分为为 ➢渣场堆存开采法 炉前渣池式、水利 成本低
占地面积小，处理 效率高；投资省，
电炉渣——氧化渣、还原渣； 平炉渣——初期渣、后期渣
碱性渣/酸性渣
化学及矿物组成
钢
钢渣的化学成分主要为铁、钙、硅、镁、
渣
铝、锰、磷等元素的氧化物，其中钙、铁、 硅的氧化物占绝大部分。 钢渣呈黑色，
的
外观像水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度
综
较大，密度为1.7~2t/m3，其成分组成基本
合 利
稳定。钢渣的主要矿物组成为橄榄石 (2FeO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)硅酸 三钙(3CaO·SiO2)、铁酸二钙
As、Ni、Sb、Hg等金属。含砷较高的含铁废渣为砷铁渣。
冶炼废弃物处理与资源化利用
发展多联产技术，将废弃物转化为多种产 品，提高资源利用率。
环保标准与政策
国际合作与交流
加强环保标准制定和政策引导，鼓励企业 采用先进技术，减少废弃物排放。
加强国际合作与交流，引进国外先进技术 和管理经验，提高我国冶炼废弃物处理与 资源化利用水平。
THANKS
感谢观看
安全风险
废弃物的不规范处理和处 置可能引发安全事故，对 人员和环境造成危害。
02
冶炼废弃物处理技术
物理处理技术
压实
通过压缩减少废弃物的体 积，便于运输和储存。
破碎
将大块废弃物破碎成小块 ，以便于后续处理。
分选
根据废弃物的不同物理性 质（如密度、磁性、导电 性等）进行分离，以回收 有价值的组分。
化学处理技术
技术发展与展望
研发新技术
加强科研投入，研发更高效、环保的冶炼废弃物处理 与资源化利用技术。
提高资源化利用率
推广先进的资源化利用技术，提高冶炼废弃物的利用 率。
循环经济理念
遵循循环经济理念，实现冶炼废弃物的减量化、资源 化、无善相关政策法规，强化冶炼废弃物处理与资源化利用的 监管。
加大投入
政府应加大对冶炼废弃物处理与资源化利用的投入，支持相关技 术研发和产业化。
推广先进技术
鼓励企业采用先进的冶炼废弃物处理与资源化利用技术，提高行 业整体水平。
05
实际案例分析
某钢铁企业的废弃物处理流程
废弃物分类
钢铁企业产生的废弃物根据来源和性 质进行分类，如炉渣、尘泥、废气等 。
回收与再利用
酸碱处理
通过酸或碱与废弃物中的有害物质发 生化学反应，将其转化为无害或低害 物质。
氧化还原
沉淀
大宗固体废物综合利用实施方案
大宗固体废物综合利用实施方案随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，大宗固体废物的产生量逐年增加，如何有效处理这些废物，降低其对环境的影响，已成为全社会的焦点。
本文将阐述大宗固体废物综合利用实施方案，以实现资源的高效利用，促进经济的可持续发展。
一、背景大宗固体废物主要包括煤矸石、粉煤灰、尾矿、冶炼渣、化工渣等。
这些废物的产生量大，处理难度高，若得不到有效的综合利用，不仅会浪费大量资源，还会对环境造成严重污染。
因此，制定大宗固体废物综合利用实施方案，已成为当务之急。
二、目标大宗固体废物综合利用实施方案的目标是实现废物的高效处理和资源化利用，减少对环境的污染，同时推动经济的发展。
具体目标包括：1、提高废物处理效率，降低环境污染；2、实现废物资源化利用，提高资源利用效率；3、推动相关产业的发展，增加就业机会。
三、实施方案为实现上述目标，我们将采取以下措施：1、政策引导：政府应出台相关政策，鼓励企业开展大宗固体废物的综合利用，对综合利用的企业给予一定的政策优惠和补贴。
2、技术创新：加大对大宗固体废物综合利用技术的研发力度，推动技术创新，提高废物处理效率和资源化利用水平。
3、产业协同：通过产学研合作，推动上下游产业的协同发展，形成完整的废物综合利用产业链。
4、宣传推广：通过各种渠道宣传大宗固体废物综合利用的重要性和优势，提高全社会的环保意识和参与度。
5、监管到位：加强对大宗固体废物综合利用的监管，确保综合利用过程符合环保要求和相关标准。
四、预期成果通过实施大宗固体废物综合利用实施方案，我们预期将取得以下成果：1、大宗固体废物的处理效率将得到显著提高，环境污染得到有效控制；2、废物资源化利用水平将大幅提升，资源利用效率大幅提高；3、相关产业将得到快速发展，就业机会将增加；4、全社会的环保意识和参与度将得到提高，环保文化将深入人心。
五、结论大宗固体废物综合利用实施方案的实施需要全社会的共同努力和支持。
只有通过政策引导、技术创新、产业协同、宣传推广和监管到位等多方面的措施，才能实现大宗固体废物的高效处理和资源化利用，推动经济的可持续发展。
冶金与化工等典型固体废物的处理与利用
10.2.2 钢渣的性质（Character of steel scoria ）
碱度指钢渣中CaO与SiO2和P2O5的含量 活性是指钢渣的水硬胶凝性能，主要取
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) 高碱度渣(R >2.5) 决于钢渣的碱度，也就是C3S、C2S等具 有水硬胶凝性矿物的含量。 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%； 当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。
1124
2-8
5-23
0.11.7
—
—
0.33
—
含氟渣
3545
2229
6-8
37.8
0.10.8
0.150.19
—
—
7-8
10.1.2 高炉渣的性能（Character of blast furnace slag） 高炉渣的性能依赖于高温熔渣的处理方法。处理方法有三 种：急冷法（水淬法）、慢冷法（热泼法）和半急冷法。 （1）水渣的活性 水渣即水淬渣：是高炉熔渣在大量冷却水的作用下形成的 海绵形浮石类物质。 水渣的主要化学成分和矿物结构，决定其具有良好活性。 水渣活性率（Mc）： Mc＝Al2O3/ SiO2 Mc >0.25为活性矿渣；Mc <0.25为低活性矿渣。 水渣质量系数（K）： K＝（CaO· MgO· Al2O3）/( SiO2+ MnO) K >1.9为高活性矿渣； K＝1.6－1.9为中活性矿渣； K <1.6为低活性矿渣。
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
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。
金属冶炼中的废弃物处理与资源回收利用
如金、银等，价值昂贵，回收利用意义重大，主要来自电子废弃物、 首饰废料等。
金属回收的方法与流程
1 2 3
物理法
通过机械破碎、分选等物理手段，将金属和非金 属分离，适用于处理废旧金属和切削屑等。
化学法
利用化学反应将金属从废料中溶解或还原出来， 再通过结晶、沉淀等方法提取金属，适用于处理 电废弃物等。
冶炼过程
金属冶炼过程中会产生各 种炉渣、烟尘和废气。
加工制造
金属加工制造过程中会产 生切削废料、边角料等废 弃物。
废弃物的危害与影响
环境污染
废弃物中的有害物质可能 对土壤、水体和大气造成 污染。
资源浪费
大量废弃物排放导致金属 资源的浪费，降低资源利 用率。
安全风险
废弃物的不合理堆放和处 理可能引发安全事故。
案例分析
某钢铁企业的废弃物处理与资源回收方案
总结词
该方案通过科学分类、合理利用，实现了废弃物的减量化、资源化和无害化处理，提高 了资源利用率。
详细描述
该钢铁企业将冶炼过程中产生的废弃物按照种类进行分类，如废渣、废气、废水和废旧 金属等。对于废渣，采用高温熔融技术将其转化为可利用的再生资源；对于废气，通过 除尘和脱硫技术进行处理，回收其中的有价组分；对于废水，采用沉淀、过滤和生化处
某铝冶炼厂的金属回收技术创新
总结词
该技术创新通过改进工艺和研发新方法，提高了铝冶炼 过程中金属的回收率和资源利用率。
详细描述
该铝冶炼厂在传统工艺的基础上进行改进，采用电解还 原技术将铝土矿中的氧化铝转化为铝单质，同时回收其 中的铁、硅等有价组分。此外，该厂还研发了一种新型 的金属分离技术，可以将铝和其他金属进行高效分离， 提高铝的纯度和回收率。通过这些技术创新，该厂不仅 降低了生产成本，还减少了废弃物的产生和对环境的污 染。
金属冶炼工艺中的废弃物处理与综合利用
3
有色金属冶炼烟尘综合利用
有色金属冶炼烟尘经过收集和处理后可回收其中 的有价金属元素，用于生产金属化合物、金属粉 末等产品。
05
金属冶炼工艺中的废弃物处理 与综合利用的挑战与前景
当前面临的挑战
废弃物种类多
金属冶炼过程中产生的废弃物种类繁多，包括炉渣、烟尘、废气等 ，处理难度大。
环保标准提高
随着环保意识的增强，金属冶炼废弃物的处理标准日益严格，需要 采取更高效、环保的处理方法。
近代冶炼
随着科技的发展，近代冶 炼技术逐渐采用高温熔炼 、真空蒸馏等方法，提高 了金属纯度和提取率。
现代冶炼
现代冶炼技术更加注重环 保和资源利用效率，如回 收利用废弃物、采用循环 经济等理念。
金属冶炼工艺的环境影响
大气污染
金属冶炼过程中会产生大量的烟尘、废气等，对大气环境造成严 重污染。
水体污染
金属冶炼过程中产生的废水含有重金属离子、酸碱物质等，对水体 环境造成严重污染。
定义
金属冶炼工艺是指通过化学或物理方 法将矿石或废旧金属等原材料中的金 属元素提取出来，并加工成金属或合 金的过程。
分类
根据不同的冶炼方法和原理，金属冶 炼工艺可分为火法冶炼、湿法冶炼、 电化学冶炼等。
金属冶炼工艺的发展历程
01
02
03
古代冶炼
古代冶炼技术以直接冶炼 矿石为主，如铜、铁等， 但效率低下，杂质较多。
废弃物的分类
有害废弃物
含有重金属、放射性物质等有害成分 的废弃物。
无害废弃物
可回收废弃物
可以回收再利用的废弃物，如废钢铁 、废有色金属等。
不含或含有较低有害成分的废弃物。
废弃物的处理方式
01
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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
碱性矿渣 酸性矿渣 中性矿渣
Mo>1 Mo<1 Mo=1
Mo=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)
冶金与化工典型固体废 物的处理与利用
高炉渣 钢渣 硫铁矿烧
铬渣
废旧催化剂的回收利用
概述：
冶金与化工固体废物的种类繁多，数量 庞大，性质也千差万别，大部分具有腐蚀性、 易燃性、毒性，对环境具有很大的危害。
概 述
工业固体废物主要包括
冶金废渣：高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、各种粉 尘、污泥 采矿废渣：矿山的剥离废石、掘进废石、煤矸石、选矿 废石、废渣、各种尾矿 化工废渣：硫酸矿渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、 汞渣、铬渣、废塑料和橡胶碎屑 放射性废渣： 玻璃陶瓷废渣： 造纸、木材、印刷等工业废渣：化学药剂建筑废渣 电力废渣：炉渣、粉煤灰、烟尘 交通、机械、金属结构等工业废材 纺织服装业废物//制药工业废渣/食品加工业废渣 电器、仪器仪表等工业废料
Cu / %
Pb / %
S / % SiO2/ % 0.25
Zn / %
大化公司化肥厂 铜陵化工总厂 吴径化工厂 四川硫酸厂
0.2~0.35 0.24
0.015~0.04 0.054 0.05
0.43 0.31 0.51
高 炉 渣 的 综 合 利 用
高炉渣水淬处理 工艺
高炉重矿渣碎石 工艺
膨珠生产工艺
渣池水淬 节水， 热泼法 炉前热泼 水量少，环境污染 艺产生渣棉和H2S， （国外薄层多层热泼）小，可抑制H2S气体 及渣场热泼法 淘汰 的产生；比热泼法 占地面积小，处理 炉前水淬 分为为 渣场堆存开采法
炉前渣池式、水利 输送式、旋转滚筒 式及脱水仓式等
稳定性
fCaO、MgO、C2S、C3S等不稳定组分 在一定条件下都具有体积不稳定性 如fCaO水化消解为Ca(OH)2，体积成 倍增大；MgO消解为Mg（OH）2，体 积膨胀77%。
易磨性
钢渣结构致密，含铁量高，因此较耐 下粉磨，所得比表面积之 比即为相对易磨系数
钢 渣 的 综 合 利 用
铁水和废钢中的 元素氧化后生成 的氧化物、金属 炉料带入的杂质、 加入的造渣剂和 氧化剂、被侵蚀 的炉衬及补炉材 料等
转炉钢渣/平炉钢渣/电炉钢渣
钢渣
15%~20%
电炉渣——氧化渣、还原渣； 平炉渣——初期渣、后期渣
碱性渣/酸性渣
化学及矿物组成 钢 渣 的 综 合 利 用
成本低
效率高；投资省， 成本低
高 炉 渣 的 综 合 利 用
高炉水淬渣 作建筑材料
矿渣碎石做 基建材料
膨珠作轻骨 料
高炉渣其它 利用
矿渣硅酸盐水 配制碎石混凝 质轻、面光、自 矿渣棉 然级配好、吸音 微晶玻璃 土 泥 20%~ 用于地基工程 隔热性能强的特 热铸矿渣 70% 点。用作混凝土 石膏矿渣水泥 修筑道路 骨料可节省20% 矿渣铸石 用作铁路道渣 左右的水泥，一 80% 般用来制作内墙 矿渣混凝土 板、楼板等 矿渣砖 80%~90%
钢渣的化学成分主要为铁、钙、硅、镁、 铝、锰、磷等元素的氧化物，其中钙、铁、 硅的氧化物占绝大部分。 钢渣呈黑色， 外观像水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度 较大，密度为1.7~2t/m3，其成分组成基本 稳定。钢渣的主要矿物组成为橄榄石 (2FeO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)硅酸 三钙(3CaO·SiO2)、铁酸二钙 (2CaO ·Fe2O3)、及游离氧化钙fCaO等。
高 炉 渣 的 综 合 利 用
热泼法
ISC法
水淬法
风淬法
粉化处理
作烧结熔剂 40%~50%CaO，<10mm
• 做冶金 原料 • 做建筑 材（水 渣） • 用于农 业
作高炉炼铁熔剂 10%~30%铁，2%锰,助熔剂 回收废钢铁 7%~10%的废钢铁 钢渣水泥
含大量C2S、C3S；强度高、耐磨 筑路及回填材料 密度、抗压、稳定、防滑 生产建材制品 砖瓦及砌块 钢渣磷肥 含P2O5>4%,酸性土壤、缺磷碱土 硅肥 SiO2 15%，60目，水稻 改良土壤 钙镁磷及其它微量元素
概 述
高炉渣组成
高 炉 渣 的 分 类 及 性 质
成分
普通渣 高钛渣 锰钛渣 含氟渣
CaO
38~49 23~46 28~47 35~45
SiO2 Al2O3 MgO
62~42 6~17 20~35 9~15 21~37 11~24 22~29 6~8 1~13 2~10 2~8 3~7.8
MnO Fe2O3 TiO2 V2O5