第七章固体废物的资源化与综合利用.ppt

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,第七章固体废物的资源化与综合利用,第一节工业固体废物的综合利用（授课内容）第二节矿业固体废物的综合利用第三节城市垃圾的综合利用第四节农林固体废物的综合利用第五节城市污泥的综合利用,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）分类按冶炼生铁品种分类铸造生铁矿渣、炼钢生铁矿渣。

按碱度分类,式中：

WCaO、WMgO、WSiO2、WAl2O3分别为各成分质量分数。

Mo1酸性矿渣；Mo1碱性矿渣；Mo1中性矿渣。

（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）分类按炼钢炉型：

平炉钢渣、转炉钢渣、电炉钢渣按化学性质：

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6070%。

矿物组成：

橄榄石、硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸二钙及游离氧化钙（fCaO）等。

（3）主要化学性质,稳定性：

钢渣中fCaO、MgO、C3S、C2S等不稳定组分的含量。

活性：

指钢渣中C3S、C2S等水硬胶凝性矿物含量。

易磨性：

钢渣结构致密，含铁量高，较耐磨。

用相对易磨系数表示，物料与标准砂在相同条件下粉磨，所得比表面积之比。

碱度,3、铁合金渣

（1）分类按冶炼工艺：

火法冶炼渣、浸出渣；按铁合金品种：

锰系铁合金渣、铬铁渣、硅铁渣、钨铁渣、钼铁渣、磷铁渣等。

（2）铁合金渣化学成分：

表7-3（P207）,4、有色金属渣

（1）分类按生产工艺：

熔融渣；湿法渣；烟尘和尘泥；按金属矿物性质：

重金属渣、轻金属渣、稀有金属渣。

（2）化学成分：

国内有色金属渣化学成分见表7-4。

表7-3我国铁合金渣的主要成分,5、粉煤灰

（1）化学及矿物组成化学组成,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。

表75典型粉煤灰化学成分（质量分数/%）,矿物组成,

（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1.82.6g/cm3；高钙灰2.52.8g/cm3。

孔隙率60%75%；粒度45m；比表面积20004000cm2/g；,指粉煤灰与石灰、水混合后的凝结硬化性能。

活性与化学组成、物相组成有关，玻璃体中SiO2和Al2O3含量越高，活性越强。

（3）粉煤灰活性（火山灰活性）,

（二）冶金及电力工业废渣的加工和处理1、高炉矿渣加工处理

（1）矿渣水淬处理工艺（急冷）,渣池水淬:

炉前水淬:

用高压水使熔渣在冲渣沟内淬冷成粒状。

（2）重矿渣碎石工艺（缓慢冷却）,热泼法：

炉前热泼法、渣场热泼法。

渣场堆存开采法,（3）膨胀矿渣珠（膨珠）生产工艺：

半急冷作用形成。

图7-1高炉渣膨珠生产工艺,用水量少，环境污染少；占地面积小，效率高；,2、钢渣的加工处理,

（1）热泼法（同高炉矿渣）,

（2）盘泼水冷法,（3）水淬法：

同高炉渣水淬（4）风淬法：

压缩空气使液态钢渣急冷、粒化。

（5）粉化处理：

用压力0.20.3Mpa，100蒸汽处理钢渣，消除fCaO，提高钢渣的稳定性。

石膏矿渣水泥：

高炉矿渣（80%）+石膏（15%）+水泥熟料（8%）混合磨细制成。

矿渣混凝土：

矿渣砖,矿渣硅酸盐水泥：

由硅酸盐水泥熟料和高炉矿渣、石膏（3%5%）磨细制成。

（2）矿渣碎石作基建材料（3）膨珠作轻骨料（4）其他应用,（三）冶金及电力工业废渣应用1、高炉矿渣综合应用

（1）水淬矿渣作建筑材料,2、钢渣综合利用

（1）用作冶金原料：

烧结熔剂、高炉炼铁熔剂、回收废钢铁；,（3）用于农业：

钢渣磷肥、硅肥、土壤改良剂。

（2）用作建筑材料,生产钢渣水泥、筑路及回填材料、生产建材制品,3、粉煤灰综合利用,

（1）用作建筑材料：

如粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、粉煤灰砖、粉煤灰陶粒等。

（2）筑路、回填（3）用于农业生产（4）回收工业原料,浮选法,回收煤炭,电选法：

用于干排粉煤灰。

回收金属物质,粉煤灰中Fe2O35时，可回收铁粉。

Al2O325%，可回收氧化铝。

分选空心微珠,（5）用于环保环保材料：

制造分子筛、吸附剂等。

废水处理：

去除污水中悬浮物、色度、有机物。

二、化工废渣处理与利用（P216）,

（一）种类和特性1、分类按行业和工艺过程：

无机盐废物、氯碱工业废物、氮肥工业废物、硫酸工业废物、纯碱工业废物等。

按废物成分：

废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、电石渣、炉渣、碱渣等。

2、特点,

（1）固废产生量大。

（2）危险废物种类多，有毒物质含量高，危害大。

（3）资源化潜力大。

（二）化工废渣处理与回收1、铬渣综合利用

（1）来源与组成,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77铬渣组成（质量分数）/,（3）铬渣综合利用,玻璃着色剂,熔融状态下，铬渣中Cr6+还原为Cr3+分散在玻璃体中。

制钙镁磷肥：

铬渣、磷矿石、白云石、焦炭高温熔融Cr6+还原为Cr3+分散在磷肥玻璃体中。

铬渣炼铁,6%：

深绿,2、废石膏回收利用

（1）来源及组成磷酸、磷肥工业中磷石膏、湿法烟气脱硫石膏，其他废石膏。

表7-9磷石膏主要杂质及含量（质量分数%）,

（2）磷石膏提纯处理,（3）磷石膏综合利用生产石膏板；生产水泥；改良土壤。

3、硫铁矿烧渣综合利用,

（1）来源及组成来源：

硫酸生产。

组成主要成分：

Fe2O3（2050）、SiO2（1565）、Al2O310、CaO5、MgO5；铅、砷、铜、锌、钴等少量。

）,

（2）综合利用,制矿渣砖、磁选铁精矿等。

思考题：

P2461、2、3、4、5、6、7、8,