自制冶金工业固体废物的资源化

可用于建筑材料：由于钢渣中含有和水泥相类 似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性矿物质 ，具有水硬胶凝性，因此可作为生产无熟料或少熟 料水泥的原料和掺和剂，同时钢渣碎石具有密度大 、强度高、表面粗糙、稳定性好、耐磨与耐久性好 、与沥青结合牢固等特点因而广泛用于铁路、公路 和工程回填，特别适于沼泽、海滩的筑路造地。可 用于农业：用作钢渣磷肥，钢渣中含有微量的锌、 锰、铁、铜等元素，对缺乏此微量元素的不同土壤 和不同作物，也同时起不同程度的肥效作用。用作 硅肥。作酸性土壤改良剂。
冶金固体废物分类
(1)矿业固体废物 (2)钢铁冶金工业固体废物 (3)有色金属工业固体废物
冶金固体废物分类
(1)矿业固体废物 主要指开采金属矿石时，从主矿上剥离下来的各种围
岩，这类废石数量巨大、从工业应用角度看，利用价值不 大，多在采矿现场就地堆放。 其次是尾矿，尾矿是选矿过程中经过提取精矿后剩余的尾 渣，数量也相当大，一般选厂都专门设置尾矿库堆放。有 色金属矿精选后的尾矿中还会有Cu、Ni、Zn、Pb等有价 金属以及硫、各种有用的氧化物等，可以回收利用。
利用
铜水淬渣在掺入石灰拌和压实后具有不 易吸水和强度较高的特点，可作为公路基层， 在多雨潮湿地区筑路尤为适用。用气冷的铜 渣作铁路道碴铺设混砂道床，没有一般混砂 道床容易下沉的缺点。熔融的铜渣可以直接 浇注入模并控制其结晶和退火温度，制成致 密坚硬的铜渣铸石，作为耐磨材料使用。
按化学成分可分为：低碱度(<1.8)钢渣、中碱度 (1.8~2.5)钢渣、高碱度(>1.8)钢渣。
按物理形态可分为：水淬粒状钢渣、块状钢渣、 粉状钢渣。
钢渣的利用
我国钢渣的主要利用途径是在钢铁公司内部自 行循环使用，代替石灰作溶剂，返回高炉或烧结 炉内作为炼铁原料，也可用于公路路基、铁路路 基以及作为水泥原料、改良土壤等。钢渣的处理 工艺主要有冷弃法、热泼法、盘泼水冷法、钢渣 水淬法。可用作冶金原料：作烧结溶剂、作高炉 或化铁炉溶剂、作炼钢返回渣、利用磁选工艺回 收废钢铁。
(3)贵金属：指矿源少、开采和提取比较困难 、价格比一般金属贵的金属，如金、银和铂族元 素及其合金；
(4)半金属：指物理化学性质介于金属与非金 属之间的硅、硒、碲、砷、硼等，也有人将硼、 碳、砹、钋划入半金属，所有半金属元素都呈现 金属光泽；
(5)稀有金属：指在自然界中含量很少、分布 稀散或难以提取的金属，稀有金属又分为钛、铍、 锂、铷、铯等稀有轻金属；钨、钼、铌、钽、锆、 钒等稀有高熔点金属；镓、铟、铊、锗等稀有分 散金属；钪、钇和镧系元素等稀土金属；镭、锕 系元素等稀有放散性元素。
3、砖的粘力，吸水率（20%－30%）均优于粘土 砖，能粘贴瓷片等各种建筑装饰。
钢渣
一种工业固体废物。炼钢排出的渣，依炉 型分为转炉渣、 平炉渣、 电炉渣。排出量 约为粗钢产量的15～20％。
钢渣主要由钙、 铁、 硅、镁和少量铝、锰 、磷等的氧化物组成。
钢渣的分类
按炼钢方法可分为：转炉钢渣、电炉钢渣和精 炼钢渣。电炉渣可分为氧化渣和还原渣。
冶金工业固体废物的资源化
刘海健 张帅
目录
冶金工艺概述 冶金固体废物
冶金工艺概述
金属及其分类
冶金工业分类法
黑色金属 铁、铬、锰三种 有色金属 除铁、铬、锰三种金属以外
的所有金属。
(1)有色轻金属：指密度小于4.5g/cm3的有色 金属，有铝、镁、钙等及其合金；
(2)有色重金属：指密度大于4.5g/cm3的有色 金属、有铜、镍、铅、锌、锡、锑、钴、铋、镉 、汞等及其合金；
按化学成分可以分为：碱性矿渣R >1.1，中性矿 渣R～0.9-1.1，酸性矿渣R<0.9。
按物理性质及形态可分为：急冷矿渣；粒状矿渣 、浮石状或球状矿渣；慢冷矿渣；块状矿渣、粉 状矿渣。
高炉渣利用
我国通常是把高炉渣加工成水渣、矿渣 碎石、膨胀矿渣和矿渣珠等。
高炉渣还可用于生产矿渣棉（以高炉渣为 主要原料，在溶化炉中熔化后获得熔融物 再加以精制而得到的一种白色棉状矿物纤 维）、微晶玻璃、硅钙渣肥、矿渣铸石、 热铸矿渣等。
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冶金固体废物
冶金固体废物是指在冶金生产过程中所排放的暂时没有利用价 值而被丢弃的固体废物。
按照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，固体废物 分为城市垃圾、工业固体废物和危险废物三类。
2006年我国工业固体废物排放情况如下： 工业固体废物产生量（万t） 151 541.4 工业固体废物综合利用量（万t） 92 601.0 工业固体废物综合利用率(%) 59.6 工业固体废物贮存量（万t） 22 398.1 工业固体废物处置量（万t） 42 883.0 工业固体废物排放量（万t） 1 302.1 “三废”综合利用产品产值（亿元） 1026.8
高炉渣
高炉渣高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排 出的废物，当炉温达到1400—1600℃时， 炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分 和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形 成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的 熔渣。高炉渣中主要成分为CaO、SiO2、 Al2O3。
高炉渣分类
按冶炼生产方法可分为：铸造生铁矿渣、炼钢 生铁矿渣、特种生铁矿渣。
免烧砖机
主要是利用河沙、矿渣、炉渣、粉煤灰、 石粉、煤矸石、钢渣、建筑垃圾等原料压 制免烧砖。压制的免烧砖符合国家标准。
1、体积：240x115x50(mm)和普通砖一致，符合 JC422－91部标77.5－15级非烧结免烧砖标准。
2、重量：由于原料不同、重量稍有差别，块重约 （2.2－3.5）kg
(2)有色金属工业固体废物
有色金属工业有害固体废物则是指具有浸出毒性、腐蚀 性、放射性和急性毒性四种中的一种或一种以上的固体废物
及列入表3 -24的固体废物。
(3) 钢铁冶金工业固体废物
主要是炼铁、炼钢冶炼过程中排出的废渣
，这些废渣可以统称冶金渣。
冶金废渣
冶金废渣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。