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

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。

我国工业固体废弃物的资源化利用1.背景工业固体废弃物是固体废弃物的重要组成部分，其产量大，堆积多，对环境和生态造成很大的危害。

由于我国的工业的迅速发展，固体废弃物的处理问题已经刻不容缓。

在倡导绿色生产和循环可持续化发展的今天，促进工业固体废弃物的资源化利用不失为解决这一问题的优良途径。

2.工业固体废弃物概述2.1定义及分类工业固体废物是指在工业生产活动中产生的各种废渣、粉尘及其他废物。

工业固体废物包括冶金固体废物（如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣等）、燃料灰渣（如粉煤灰、煤渣、烟道灰、页岩灰等）、化学工业固体废物（如硫酸渣、废石膏、盐泥废石、化学矿山尾矿渣等）、石油工业固体废物（如碱渣、酸渣等）、粮食、食品工业固体废物等。

而依废弃物的危险性又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。

2.2危害2.2.1污染水源工业固体废物在堆积过程中，经雨水的浸溃和固体废物本身的分解，随天然降水和地表径流进入江河湖海，或随风漂流落入水体，或随风渗沥水进入附近土壤渗入地下水。

造成地区和区域性地表水与地下水的污染，危害人体健康和社会经济发展。

2.2.2污染大气一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下被微生物分解释放出有毒气体：以细粒状存在的废渣和垃圾，在大风吹动下会随风飘逸，扩散到很远的地方，造成大气的粉尘污染；固体废物在运输和处理过程中，产生有害气体和粉尘。

2.2.3污染和侵占土地工业固体废物堆放或没有适当的防渗措施的垃圾填埋，其中的有害成分很容易经过风化雨淋地表径流的侵蚀渗入到土壤之中，杀灭土壤中的微生物，使土壤丧失腐解能力，导致草木不生。

而且在堆积和填埋固体废弃物的过程中，需要大量的土地，造成土地资源的浪费。

3.我国的工业固体废弃物现状3.1产量我国工业固体废物主要是粉煤灰、尾矿、炉渣、冶炼废渣和煤矸石。

工业固体废物的产生量逐年上升，截止2021年，我国的工业固体废弃物产量已经达到*****万吨。

赤泥及其他冶炼废渣综合利用方案以下是一个关于赤泥及其他冶炼废渣综合利用方案的概述，该方案旨在通过产业结构改革来实现资源的最大化利用和减少环境污染。

一、实施背景随着全球工业的不断发展，矿产资源的开采和冶炼已成为经济发展的重要支柱。

然而，矿产资源的开采和冶炼过程中产生了大量的废渣，如赤泥和其他冶炼废渣。

这些废渣不仅占用大量土地，而且对环境和人体健康造成了严重影响。

因此，对赤泥和其他冶炼废渣进行综合利用已成为当务之急。

二、工作原理通过将赤泥和其他冶炼废渣进行预处理、配料、混合、烧结等工艺步骤，将其转化为具有高附加值的材料。

预处理主要是去除废渣中的有害物质和杂质，提高废渣的纯度；配料是将废渣与一定比例的添加剂和粘合剂混合；混合是将配料进行充分搅拌和研磨，使其成为均匀的混合物；烧结是将混合物在高温下进行烧结，形成具有一定强度和性能的材料。

三、实施计划步骤1. 收集和分析赤泥和其他冶炼废渣样品，了解其化学成分、物理性质和力学性能等指标；2. 根据市场需求和生产要求，制定综合利用方案，确定生产工艺流程和技术参数；3. 对废渣进行预处理，去除其中的有害物质和杂质，提高废渣的纯度；4. 将废渣与一定比例的添加剂和粘合剂进行配料，混合均匀；5. 将混合物制成一定形状，进行高温烧结，形成材料；6. 对烧结后的材料进行质量检测和性能测试，确保其符合相关标准；7. 将烧结后的材料进行应用试验，了解其在实际工程中的应用效果；8. 根据试验结果对利用方案进行评估和优化，形成完整的综合利用方案。

四、适用范围该综合利用方案适用于各类赤泥和其他冶炼废渣的处理。

例如，赤泥可以用于生产陶瓷、砖瓦、玻璃等材料；其他冶炼废渣可以用于生产混凝土、建筑砌块等建筑材料。

此外，该方案还可以用于生产高附加值的其他材料，如复合材料、功能材料等。

五、创新要点1. 对赤泥和其他冶炼废渣进行预处理，提高了废渣的纯度和材料性能；2. 采用新型配料和混合工艺，提高了废渣的利用率和材料的性能；3. 通过高温烧结工艺，实现了废渣的高温相变和材料性能的优化；4. 制定综合利用方案时，考虑了市场需求和生产成本等因素，提高了方案的可行性和经济性。

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。

钢铁厂的三废治理与再利用炼钢厂三废治理与再利用摘要近十年来，钢铁工业得到迅速发展，对环境的污染也越来越严重，冶金工业带来的环境问题也日益引起人们的重视。

冶金企业污染物具有排放量大、成分复杂的特点，治理的技术难度很大。

这不仅需要国家有关环境保护政策的和法规的保证，更需要环境工程技术的支撑。

工业产生的污染物可以分为废气、废水、固体废弃物三类，这三类污染物从不同的角度和程度污染我们周围的环境。

在冶金生产中不同的工艺过程生产出的污染物也是不同的，因此我们在处理冶金工业对环境污染问题时首先要知道各个生产工业过程所产生的废弃物有哪些，再去寻找处理污染物的方法。

现代钢铁冶金基本上是采用火法冶金的方法冶炼钢铁。

在火法冶金中天然矿石或人工精炼矿中的部分或者全部矿物在高温下经过经过一系列物理化学变化，生成另一种新形态的化合物或者单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要提取的金属与脉石级其他杂质分离的目的。

炼钢的步骤可以概述为：首先选矿，然后将铁矿石烧结成适合高炉冶炼的烧结矿，将优质的烧结矿跟焦炭等加入高炉内，在高炉里还原铁矿石得到铁水，然后铁水经过预处理送到炼钢厂，铁水在炼钢厂的转炉内脱碳、磷、硫等有害元素跟杂质，然后将优质的钢水连铸，连轧得到我们需要的钢铁产品。

在这过程中，选矿跟烧结以粉尘为主要污染源；高炉炼铁以高炉煤气的气态污染物为主；连铸跟连轧以冷却水为主要污染物；同时在这过程中还有很多的矿渣、炼铁渣、炼钢渣的固体废弃物以及运输途中的烟尘污染。

这些污染物如果不加以处理而直接排放到环境中，对环境的损害是不可估计的。

同时这些污染物中也有很多有价元素以及一些可回收的资源直接排放也是一种对资源的浪费。

关键词：废气、废水、固体废弃物、回收、治理、再利用废气处理及利用钢铁工业废气主要来源于：①原料、燃料的运输、装卸及加工等过程产生大量的含尘废气；②钢铁厂的各种窑炉再生产的过程中将产生大量的含尘及有害汽体的废气；③生产工艺过程化学反应排放的废气，如冶炼、烧焦、化工产品和钢材酸洗过程中产生的废气。

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。

冶金行业废渣的处理与利用重庆科技学院班级：冶金技术11-01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1.1 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。

同时，钢铁工业也是中国的重要污染源。

钢铁冶炼过程中，由于各工程所采用的原材料及制造程序等原因，很有可能在较大范围内产生多种污染物质。

钢铁厂产生的各种污染物有三类：大气污染、污水、固体废弃物。

本文主要探究固体废弃物的污染及处理利用。

1.2 钢铁工艺进步和环境保护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。

在推进工业生态化和构造循环型经济社会的进程中，应该从新的更广阔的视野去审视钢铁工业的经济和社会角色。

钢铁企业未来的社会、经济角色应当是实现三种主要功能：钢铁产品制造功能、能源转换功能和社会大宗废弃物处理——消纳功能。

2 固体废物的处理及利用冶金行业的生产过程中固体废弃物产生是无法避免的，国际上早在本世纪40年代就已感到解决冶金污染“渣害”的迫切性。

2.1 高炉渣处理及利用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，美、英、法、日本等国高炉渣的利用率已达100%，甚至出现了很多专营高炉渣商品的公司和工厂。