典型固体废物的处理与利用高炉渣、钢渣和赤泥工业废物的利用(行业一类)

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。

我国主要工业固体废弃物利用方式
随着工业生产的发展，工业废物数量日益增加。

尤其是冶金、火力发电等工业排放量最大。

工业废物数量庞大，种类繁多，成分复杂，处理相当困难。

如今只是有限的几种工业废物得到利用，如美国、瑞典等国利用了钢铁渣，日本、丹麦等国利用了粉煤灰和煤渣。

其他工业废物仍以消极堆存为主，部分有害的工业固体废物采用填埋、焚烧、化学转化、微生物处理等方法进行处置；有的投入海洋。

工业固体废物分为两类，一般工业固体废物和危险固体废物。

工业废物消极堆存不仅占用大量土地，造成人力物力的浪费，而且许多工业废渣含有易溶于水的物质，通过淋溶污染土壤和水体。

粉状的工业废物，随风飞扬，污染大气，有的还散发臭气和毒气。

有的废物甚至淤塞河道，污染水系，影响生物生长，危害人体健康。

目前，我国工业固体废弃物主要包括高炉渣、钢渣、尾矿、赤泥、粉煤灰和炉渣、煤矸石、磷石膏、电石渣等。

下表总结了目前我国主要固体废弃物的处置方法。

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。

中国工业固体废物产量、工业固体废物综合利用量及利用率分析一、概况工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物。

固体废物的一类，简称工业废物，是工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物。

可分为一般工业废物（如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等）和工业有害固体废物，即危险固体废物。

通过原料回收、加工再用、转化利用、废物交换等方式,从工业固体废物中提取或使其转化为可利用的资源、能源和其他原材料的活动。

如回收金属、再生建材或农业肥料、再生筑路材料等。

经过多年的努力，我国工业固体废物资源的综合利用已经取得一定的成绩，废物资源利用量在逐年增加，废物资源利用技术水平也在不断提高，工业固体废物综合利用产生的经济效益、社会效益、环境效益逐年凸显出来，为我国工业经济发展方式的转变做出了贡献。

二、工业固体废物利用现状分析《2021-2027年中国工业固体废物综合利用行业市场全景调查及投资潜力研究报告》数据显示：工业是一个国家的经济支柱，是支撑一个国家经济发展的主体，但工业发展所带来的大量固体废物也对人类居住的环境造成了巨大危害，同时工业生产所消耗的自然资源量也大。

2019年中国工业固体废物产量为354268万吨，同比增长1.7%。

为了减少工业废物对生态环境的破坏，节约资源，从上世纪80年代开始，我国就对工业固体废物的综合利用给予了高度重视，到目前为止，我国的工业固体废物资源综合利用取得了一定的成绩，但与发达国家之间相比还存在一定的差距，需要科研技术人员与企业单位的共同努力，以提高固体废物的综合利用水平。

2019年中国工业固体废物综合利用量为194935万吨，工业固体废物综合利用率为55.02%。

三、工业固体废物资源综合利用存在的问题及技术趋势分析尽管我国工业固体废物资源综合利用已经取得了上述不错的成绩，但与发达国家相比还是存在较大差距的，就国内而言，工业固体废物资源的综合利用还是存在很多问题。

“变废为宝”工业废渣的处理和利用研究【摘要】：介绍了工业废渣的概念、分类，具体全面的阐述了工业废渣的处置和处理利用。

通过征地掩埋堆积如山的工业废渣的形式对彻底解决环境问题无疑于杯水车薪，只有变废为宝才是解决工业废渣环境污染问题的关键，同时也为能源利用的可持续发展提供了一个广阔的前景。

【关键词】：工业废渣; 固体废物; 处置处理; 利用1. 工业废渣的概念工业废渣是在工业生产和工业加工过程中、以及燃料燃烧，矿物开采，交通运输，环境治理过程中所丢弃的固体、半固体物质的总称。

2. 工业废渣的分类（1）冶金废渣：金属冶炼过程中或冶炼后排出的所有残渣废物，比如有高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、粉尘、污泥、废屑等。

冶金废渣占工业废渣很大比例。

（2）采矿废渣：在各种矿石、煤炭的开采过程中产生的矿渣数量是极其庞大的，包括的范围很广，有矿山的剥离废渣、掘进废石、各种尾矿等。

（3）燃料废渣：主要是工业锅炉，特别是燃煤的火力发电厂排出大量粉煤灰和煤渣。

（4）化工废渣：化学工业生产中排出的工业废渣主要包括电石渣、碱渣、磷渣、盐泥、铬渣、废催化剂、绝热材料、废塑料、油泥等。

这类废渣往往含大量的有毒物质，对环境的危害极大。

（5）建材工业废渣：建材工业生产中排出的工业废渣有：水泥、粘土、玻璃废渣、砂石、陶瓷、纤维废渣等。

在工业废渣中，还包括机械工业的金属切削物、型砂等；食品工业的肉、骨、水果、蔬菜等废弃物；轻纺工业的布头、纤维、染料；建筑业的建筑废料等。

3. 工业有害废渣的处置方法3.1 填筑法：将有害渣进行陆地填筑是广泛应用的处置方法。

因为该方法简单易行，投资少，施工方便。

该法包括场地的选择、填筑场设计、施工填埋操作、环保监测、场地利用几个方面。

3.2 焚烧法：废渣中有害物质的毒性是由物质的分子结构造成的，而不是由所含元素造成的。

对于这种废渣，一般可采用焚化法分解其分子结构、例如，有机物经焚化后转化为二氧化碳、水和灰分，以及少量含硫、氮、磷和卤素的化合物等。

冶金行业废渣的处理与利用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AbstractMetallurgical pollution refers to the metallurgical industry production process of all kinds of solid waste. Refers to the duty forge of blast furnace slag; Steel slag; The various non-ferrous metal smelting non-ferrous metal slag, such as copper slag, lead slag, zinc slag, nickel slag, etc.; Alumina from bauxite from red mud produced by a small amount of ferric oxide slag and steel rolling process. Every 1 t pig iron smelting steel slag from0.3-0.3 t, 0.1-0.3 t per 1 t steel smelting steel slag, 1 t per refined 0.6 2 t red mud from alumina.Key words: blast furnace slag, steel slag, red mud1.1 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。

工业固体废弃物处理与综合利用随着人类社会的发展，工业化成为了推动社会进步的重要引擎，而工业生产所产生的固体废弃物也逐渐成为了环保问题中的重要一环。

固体废弃物的处理和综合利用已经成为了全球环保议程的重要话题，也是推动工业可持续发展的必要手段。

本文将从固体废弃物的类型、处理方式以及综合利用等几个角度来探讨工业固体废弃物处理与综合利用的重要性和进展情况。

一、固体废弃物的类型固体废弃物可以分为生活垃圾和工业废弃物两大类。

其中，工业废弃物又可以分为危险废物和普通固体废弃物两个主要类型。

在这两大类型废弃物中，生活垃圾是每个人日常生活中都会产生的垃圾，而工业固体废弃物通常来自工厂生产、建筑施工等场景。

在工业废弃物的分类中，危险废物对于环境和人类健康的威胁更大，因此需要更加严格的管理和处置。

普通固体废弃物通常可以通过分类、分离、回收等方式进行有效处理和综合利用。

二、固体废弃物的处理方式针对不同类型的固体废弃物，可以采取不同的处理方式。

对于生活垃圾，最常用的方式是焚烧和填埋。

然而，这些处理方式都有不可避免的环境污染问题。

为了减少生活垃圾的产生，应当从源头上进行垃圾减量、分类、回收等方面的工作。

在工业固体废弃物管理中，通常采用分类、分离、处理及综合利用的方式。

分类即是根据废弃物性质的不同，将其分为不同种类，并采取不同的处理方式。

分离指的是将固体废弃物中杂质、有害物质等清除出废弃物，减少后续处理的难度。

处理方式包括生物处理、物理化学处理等，对于工业废弃物中的某些物质，还需要采取特殊的处理方式。

综合利用是对处理后的固体废弃物进行回收与利用，从而实现最大程度的资源化。

三、工业固体废弃物综合利用的重要性随着人们环保意识的提高，工业固体废弃物处理与综合利用的工作也得到了更多关注。

从环保角度看，固体废弃物如果不得到有效处理和综合利用，会对土地、水体、大气等环境造成严重污染。

同时，废弃物对于生物安全和人类健康也会带来潜在威胁。

从资源利用角度看，固体废弃物中蕴含着许多珍贵的资源，如果得不到回收利用，将会造成资源浪费。

一类工业固废成分
一类工业固废成分是高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等）和工业有害固体废物，即危险固体废物。

工业废物经过适当的工艺处理，可成为工业原料或能源，较废水、废气容易实现资源化。

一些工业废物已制成多种产品，如制成水泥、混凝土骨料、砖瓦、纤维、铸石等建筑材料；提取铁、铝、铜、铅、锌等金属和钒、铀、锗、钼、钪、钛等稀有金属；制造肥料、土壤改良剂等。

此外，还可用于处理废水、矿山灭火,以及用作化工填料等。

工业废物几乎都可加工成建筑材料，或从中回收能源和工业原料。

工业废物的管理，如今各国大多以工业部门处理为主，即在政府的管理下，由排放的工业部门、工厂自行处理和利用。

随着工业废物排放量的增长，日本等国发展了专业化承包处理，以最终处理为目标。

工业废物受工业生产过程等因素的影响，成分常有变化，给处理和利用造成困难。

工业废物往往要经过一定处理过程方可利用，如高温形成的渣须经冷却，湿法生成的渣须经干燥，粉尘须经收集，因此成本较高。

这段时间许多国家致力于循环利用的研究。