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， 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。
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1、 固体废物的预处理
在对固体废物进行回收利用和最终处理之前，往往需要进行预处理， 以便比较容易地进行下一步的处理和利用。
➢ 高炉矿渣可代替砂、石做滤料，处理废水，还可做吸收剂， 从水面回收石油制品。
三、 冶金工业固体废物的基本处理方法
固体废物在资源化过程中，必须进行一系列处理， 以回收其中有用成分。
目前尚不能进行综合利用的固体废物在最终处理 之前也必须作适当的处置，以使其达到无害化，并 尽可能减少其容积和数量。
对固体废物可以采取物理的、化学的和生物的方法 进行处理。
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
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。
一般的有色金属冶炼厂附近的土壤里，铅含量为正常土壤 中含量的10-40倍，铜含量为5-200倍，锌含量为5-50倍。
有毒物质一方面通过土壤进入水体，另一方面在土壤中积 累而被作物吸收，毒害农作物，进而危害人类。
3、对水域的污染
冶金工业废渣除了通过土壤渗入地下水以外，还可以通过风 吹、雨淋、或人为因素进入地面水。
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、回收能源
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。
冶金工业固体废物处理与利用
一、冶金工业固体废物的种类及其危害
1、冶金工业固体废物的来源
冶金废渣,主要指在各种金属冶炼过程中或冶炼后排出的所 有残渣废物。包括高炉矿渣、 钢渣、各种有色金属渣、铁合 金渣、化铁炉渣、各种粉尘、污泥等
冶金工业固体废物对环境的污染和危害
2、对土壤的污染
冶炼废渣含有多种有毒物质，其对土壤的危害比较严重。 有毒废渣长期堆存，经过雨雪淋溶，可溶成分随水从地表向 下渗透，向土壤迁移转化，使土壤富集有害物质，以致渣堆 附近土质酸化、碱化、硬化，甚至发生重金属型污染。
矿渣微晶玻璃是近年来发展起来的新型材料，其主要原 料是高炉矿渣或铁合金渣。矿渣微晶玻璃具有耐磨、耐酸和 碱腐蚀的特性，而且其密度比铝还小，在工业和建筑中具有 广泛的用途。 ➢ 生产矿渣棉和轻质骨料
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
坑口电站就是在煤的产地建设大型电站，就地发电， 变运送煤炭为输出电力。
4、 取代某种工业原料
工业固体废物经一定加工处理可取代某种工业原料，以 节省资源。 ➢ 煤矸石代焦生产磷肥，不仅能降低磷肥的生产成本，且因 煤矸石的特有成分，还可提高磷肥的质量。 ➢ 合金冶炼中的硅钙渣含有大量的氧化钙成分，可以代替石 灰，能直接用于工业和民用建筑中或作为硅酸盐建筑制品的 原料。
(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
的高炉渣和钢渣、赤泥等可作为硅酸盐水泥的混合材料。
➢ 生产硅酸盐建筑制品。在煤粉灰中掺入适量炉渣、矿渣等 骨料，再加石灰、石膏和水拌合，可制成蒸汽养护砖、砌块、 大型墙体材料等。用尾矿、电石渣、赤泥、锌渣等制成砖瓦。
➢ 生产铸石和微晶玻璃 铸石有耐磨、耐酸和碱腐蚀的特性，是钢材和某些有色
金属的良好代用材料。某些冶金炉渣的化学成分能够满足铸 石的生产工艺要求，可以不用重新加热，直接浇铸铸石制品， 可以比用天然岩石生产铸石节省能源。
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。
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，
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。
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➢ 生产水泥。有些工业废渣具有水硬性。如煤粉灰、经水淬
利用固体废物生产或代替农肥有着广阔的前景。 许多工业废渣含有较高的硅、钙以及各种微量元素， 有些还含有磷，故可作为农业肥料使用。 ➢ 直接施用于农田和制成化学肥料。如煤粉灰、高 炉渣、钢渣和铁合金渣等可作为硅钙肥直接施用于 农田。
➢ 钢渣中含磷较高时可作为生产钙镁磷肥的原料。
但必须注意的是，在使用工业废渣作为农肥 时，必须严格检验这些废渣是不是有毒的。