下载文档原格式
有色冶金废渣的综合利用概述：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。
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。
本课程设计主要介绍各种有色冶金工艺过程中的废渣及废渣的处理利用。
一高炉渣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，为了适应不同的用途，高炉渣可分别被加工成水渣、矿渣碎石和膨胀矿渣等几类主要产品。
1.1水渣水渣就是将熔融状态的高炉渣用水或水与空气的混合物给予水淬；使其成为砂粒状的玻璃质物质。
这也是我国处理高炉渣的主要方法。
具体水淬方式很多，常用的有过滤池法水淬工艺和搅拌槽泵送法水淬工艺等。
1.2矿渣碎石矿渣碎石是高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较致密的矿渣后，再经过破碎、筛分等工序所得到的一种碎石材料。
为此常用热泼法。
近年来，德、法、英、美等国多采用薄层多层热泼法。
该法具有操作容易、渣密度高等优点。
1.3膨胀矿渣膨胀矿渣是用水急冷高炉渣而形成的多孔轻质矿渣。
为此可用喷射法、喷雾器堑沟法、流槽法等生产。
较新的工艺是加拿大矿渣有限公司发明的用流筒法生产膨胀矿渣珠，简称“膨珠”。
二钢渣钢渣是炼钢过程中排出的固体废物，包括转炉渣、电炉渣等。
炼钢过程中的排渣工艺，不仅影响到炼钢技术的发展，也与钢渣的综合利用密切相关。
目前，炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种：冷弃法、热泼碎石工艺、钢渣水淬工艺、风淬法。
钢渣的综合利用钢渣是在转炉、电炉或精炼炉熔炼过程中产生的由炉料杂质、造渣材料等熔化形成的以氧化物为主、有时还含有少量氟化物、硫化物及渣钢渣粒的冶炼废物，发生量约占钢铁企业固废总量的25%。
近年来，我国钢铁业发展迅猛，粗钢产量年均增长22.4%，2010年1～9月已达4.75亿t计，由此产生近1亿t的钢渣。
钢渣中富含Ca、Si、Fe、Mg、A1等有价元素，蕴含大量热能，是一种宝贵的次生资源，而有效处理和利用钢渣，不仅有利于节能降耗和温室气体减排，还是钢铁企业实现可持续发展和循环经济的必由之路。
1钢渣的种类与来源冶金企业生产工艺的各异导致渣的种类也不尽相同，特别是化学成分和物理性能存在巨大差异。
鞍钢长流程生产工艺所产生的渣，大体上分为脱硫渣、转炉炼钢渣、连铸渣和精炼渣等：①脱硫渣。
转炉炼钢前进行铁水预处理，在脱硫站脱硫扒渣，炉渣碱度较高。
一般，因脱硫渣的硫过高而须脱硫处理，否则，其冶金用途不大。
②转炉钢渣。
鞍钢日产5000t左右的转炉钢渣，占钢厂渣总量的60%以上，是一种利用范围较广和使用价值最高的钢渣。
③连铸渣。
鞍钢采用全流程的连铸生产工艺，连铸过程中的保护渣成分在使用前后变化不大，理论上可循环使用。
但现实中因连铸保护渣随二冷水流走并与其它杂质混杂，且含较多难以回收的氟，故大部分堆放在渣场，目前利用率偏低，其应用问题还有待于进一步研究。
④精炼渣。
鞍钢采用炉外精炼等措施冶炼高纯净度的钢水，精炼过程产生大量副渣，其除含高碱度的碱性氧化物外，还有非常高的三氧化二铝和非常低的金属铁量，适合制造水泥和耐火材料。
同时，国外已开展对精炼渣深人利用的研究，如日本己对LF炉的顶渣利用课题立项，开展了热渣循环利用的研究。
2钢渣的基本物性2.1钢渣的物理性质钢渣呈黑色，外观像结块的水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度大，密度为1700~2000kg/m3。
钢渣组成来源于铁水与废钢中所含铝硅锰等元素氧化后形成的氧化物；金属料带入的泥砂；加入的造渣剂，如石灰、萤石等；作氧化剂或冷却剂使用的铁矿石、烧结矿、氧化铁皮等；被侵蚀的炉衬材料和炉材料；脱氧用合金的脱氧产物和熔渣的脱硫产物等。
钢渣的综合利用钢渣是冶金生产过程中一个很重要和含量占主要的产物。
在以前的钢铁生产中都将其作为废物而直接遗弃。
虽然其为钢铁生产中的废弃物，但因其含有许多有用矿物和许多微量元素以及其特别的物理机械性能，因此其用途也较广泛。
类似以前生产的直接丢弃将造成资源的严重浪费。
研究钢渣的综合利用意义重大。
不仅保护环境，合理利用资源，还能节约成本。
钢渣的概述钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。
主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。
有的地区因矿石含钛和钒，钢渣中也稍含有这些成分。
钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。
钢渣为熟料，是重熔相，熔化温度低。
重新熔化时，液相形成早，流动性好。
钢渣作为二次资源综合利用有两个主要途径，一个是作为冶炼溶剂在本厂循环利用，不但可以代替石灰石，且可以从中回收大量的金属铁和其他有用元素；另一个是作为制造筑路材料、建筑材料或农业肥料的原材料钢渣在温度 1500～1700℃下形成，高温下呈液态，缓慢冷却后呈块状，一般为深灰、深褐色。
有时因所含游离钙、镁氧化物与水或湿气反应转化为氢氧化物，致使渣块体积膨胀而碎裂；有时因所含大量硅酸二钙在冷却过程中(约为675℃时)由β型转变为γ型而碎裂。
如以适量水处理液体钢渣，能淬冷成粒。
钢渣来源(1)钢铁料中的Si、Mn、P、Fe等元素的氧化产物；(2) 冶炼过程中加入的造渣材料；(3) 冶炼过程中被侵蚀的炉衬耐火材料；(4)固体料带入的泥沙。
排渣目的(1)去除钢中的有害元素P、S；(2)炼钢熔渣覆盖在钢液表面，保护钢液不过度氧化、不吸收有害气体、保温、减少有益元素烧损；(3)吸收上浮的夹杂物及反应产物；(4)保证碳氧反应顺利进行；(5)可以减少炉衬蚀损。
基于上文所述钢渣所拥有的物化性质及其形成与来源，国内外有很多对钢渣综合利用或处理的方法。
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣是冶金工业中产生的一种有害废弃物，其组成质量大都在Fe含量较高，具有可回收利用价值的特性。
然而，在许多的现实中，大量的钢渣仍然浪费在环境中，这对环境和资源造成了巨大的威胁，也使得钢渣的循环利用显得尤为重要。
钢渣处理技术的发展，主要包括钢渣净化、再生、再利用等，这些技术均可以有效地减少钢渣的排放，改善环境质量。
钢渣净化技术是指在钢渣净化工艺过程中，将粉尘、油污和有机物等污染物去除掉，以达到钢渣的环境净化。
其主要技术有湿法净化、干法净化、真空净化、离心分离净化等。
钢渣再生技术是指将钢渣原材料加工成新的钢材，以满足市场需求。
其主要技术有熔炼再生、烧结再生、电弧熔炼再生等。
钢渣再利用技术旨在利用钢渣的余热和余磁属性。
其主要技术有热处理再利用、磁选再利用、轧制再利用等。
此外，钢渣还可以综合利用，如利用钢渣改性处理技术来制备新型建材材料，如钢渣砂浆、钢渣混凝土、钢渣
水泥等；利用钢渣发电、加热、冶炼等；可以作为原料加工制备各种肥料，用于农业生产；还可以制备多种铁合金等。
综上所述，钢渣处理技术及综合利用途径，不仅可以减少钢渣的排放，改善环境质量，还可以将钢渣变为有价值的原料，实现其价值最大化。
