冶金与化工等典型固体废物的处理与利用

1、n名 称CaOSiO2Al2O3MgOMnOFe2O3TiO2V2O5SF普通渣38-4926-426-171-130.1-10.15-20.2-1.5高钛渣23-4620-359-152-10120-290.1-0.6锰钛渣28-4721-3711-242-85-230.1-1.70.3-3含氟渣35-4522-296-83-7.80.1-0.80.15-0.197-8图图10101 1 高炉渣处理工艺及利用途径示意图高炉渣处理工艺及利用途径示意图项目不同标号混凝土的配合比150号200号300号400号水泥1520石灰5-105-1055石膏1-31-30-30-3水17-2016-181

2、5-1715-17水灰比0.5-0.60.45-0.550.35-0.450.35-0.4砂浆细度25303540浆矿渣（质量比）（11）-（11.2）（10.75）-（11）（10.75）-（11）（10.5）-（11）种 类CaOFeOFe2O3SiO2MgOAl2O3MnOP2O5转炉钢渣平炉初期渣平炉精炼渣平炉后期渣电炉氧化渣电炉还原渣45-5520-3035-4040-4545-5050-555-2027-318-148-1819-220.5-1.55-104-52-188-109-3416-1810-2515-1711-205-125-89-125-1512-148-130.6-1

3、1-27-83-103-410-181.5-2.52-30.5-11-54-52-36-110.5-1.50.2-10.2-0.4碱度碱度指钢渣中CaO与SiO2和P2O5的含量比 R=CaO/(SiO2+P2O5)。根据碱度的高低，可将钢渣分为： 低碱度渣(R=0.781.8) 中碱度渣(R=1.82.5) 高碱度渣(R 2.5)不稳定性不稳定性 钢渣中的钢渣中的fCaO、MgO、C2S、C3S等不稳定组分在一定条件下都具有体积不稳定性。 如fCaO水化消解为Ca(OH)2，体积成倍增大；MgO消解为Mg（OH）2，体积膨胀77%。活性活性C3S、C2S等具有水硬胶凝性矿物的含量。 当钢渣碱

4、度R为1.82.5时，其中的C3S和C2S的含量之和为60%80%； 当R2.5时，钢渣中的主要矿物为C3S。 活性矿物的水硬性需很长时间才能表现 出来；细磨，加剂激发活性。易磨性易磨性 钢渣结构致密，含铁量高，因此较耐磨。所以宜作路面材料。 易磨性可用相对易磨系数表示，将物料与标准砂在相同条件下粉磨，所得比表面积之比即为相对易磨系数。图图10-2 10-2 倾翻罐倾翻罐水池法水池法水淬工艺示意图水淬工艺示意图1-渣罐；2-喷嘴；3-水池图图10-3 10-3 中间罐（开孔）中间罐（开孔）压力水压力水水池法水淬装置示意图水池法水淬装置示意图1-渣罐；2-喷嘴；3-水池；4-流渣孔；5-喷嘴；6

5、-水淬槽图图10-4 炉前直接水淬工艺布置示意图炉前直接水淬工艺布置示意图1-平炉；2-滑动小车；3-粒化器；4-输渣罐；5-沉渣池；6-吊车抓斗有有色色金金属属渣渣分分类类成成分分熔融矿渣熔融矿渣湿法残渣湿法残渣烟尘烟尘污泥污泥按工艺分按工艺分重金属渣重金属渣轻金属渣轻金属渣矿物性质分矿物性质分成分 种类 SiO2/% CaO/% MgO/% Al2O3/% Fe/% Cu/% Pb/% Zn/% Ag/% Sb/% As/% Ge/% 铜渣 3040 415 15 24 2538 0.21 2 23 0.5 0.2 铅渣 2030 1422 15 1024 2040 0.3 .2.4 2

6、锌渣 1214 33 0.7 0.5 2 0.03 0.004 稀有金属渣稀有金属渣补充资料：补充资料：成分Fe2O3SiO2Al2O3CaOMgOSCuPbZnAs含量(%)40-77.6810.06-35.733.24-8.131.63-5.860.46-6.410.15-4.80.02-0.350.02-0.080.03-0.720.01-0.05元素CrTiVNiCoMnAg（g/t）Au（g/t）含量(%)0.003-0.0050.5-0.80.02-0.080.0060.005-0.0060.082-400.3-1.2 图图10-5 10-5 常压蒸养烧渣砖生产工艺流程常压蒸养烧渣

7、砖生产工艺流程 图图10-6 10-6 硫铁矿烧渣高温氯化法回收有色金属的工艺流程硫铁矿烧渣高温氯化法回收有色金属的工艺流程化学组成 Cr2O3 六价铬 SiO2 CaO MgO Al2O3 Fe2O3 质量分数 37 0.31.5 811 2336 2033 58 711 铬浸出渣为浅黄绿色的粉状固体，呈碱性。每生产1t重铬酸钠约产生1.83t铬渣，每生产1t金属铬约产生1213t铬渣。 图图10-7 10-7 铬渣制钙镁磷肥工艺流程铬渣制钙镁磷肥工艺流程 图图10-8 10-8 铬渣干法解毒工艺流程铬渣干法解毒工艺流程 图图10-9 10-9 铬硫两渣炼铁工艺流程铬硫两渣炼铁工艺流程成分

8、可溶P2O5 不溶P2O5 氟化物 Al2O3 Fe2O3 SiO2 Na2O 有机碳 含量 0.25 0.1 0.10.4 0.10.5 0.050.25 0.56 0.0020.01 0.00040.0025 磷酸、磷肥工业、烟气脱硫、用硫酸浸蚀钙盐，生产1t磷酸要产生5t石膏名称石膏来源化学成分化合水SO4CaOCaSO42H2O磷石膏磷酸盐与硫酸反应制备磷酸时副产品18.0-20.240.3-44.433.0-35.064.0-96.0氟石膏氟化钠与硫酸反应制造HF时的副产品18.4-19.441.0-44.528.0-32.088.4-95.2盐石膏由海水制造NaCl时钙化合物与硫酸

9、盐反应而成0.5046.031.798.0乳石膏制造乳酸时副产品45.0-50.037.077.0-80.0黄石膏染化厂生产氧化剂、染化中间体、扩散剂等的副产品35.0-48.922.0-36.067.0-84.0苏打石膏苏打石灰工业与人造丝工业中CaCl2与Na2SO4反应而成18.0-20.544.0-46.931.0-33.099.0硫酸氨与Ca(OH)2反应而成19.0-20.044.0-45.032.0-33.095.0-96.0硫酸铜或硫酸锌提纯过程中，用钙化物和废硫酸作用而成18.0-19.541.0-44.032.0-33.088.0-94.0脱硫石膏火电厂、钢铁厂、冶炼厂及各

10、种化工厂燃烧煤或重油排放大量SO2废气经脱硫而成19.2-20.040.3-42.531.0-33.090.0电镀污泥CuSO4粗制NiCO3粗制CuCO3浓缩结晶CuSo45H2O精制NiCO3萃取除Cu2+ Zn2+除Ca2+ Mg2+除Fe2+NiSO4加 H2SO4加 H2O2加 NaF加 Na2CO3加 H2SO4加H2SO4加Na2CO3加CaCO3图图101010 10 电镀污泥生产精制电镀污泥生产精制NiCONiCO3 3工艺流程工艺流程 元 素危 害汞致畸性，能引发中枢神经疾病，日本“水俣病”的罪魁祸首有机汞（甲基汞）毒性更强铅会导致贫血、神经功能失调和肾损伤等镍致癌性，对水

11、生生物有明显危害，镍盐还会引起过敏性皮肤炎镉致癌性，主要危害是肾毒性，其后继发骨质疏松、软骨症和骨折等所谓“痛痛病”废干电池破碎还原焙烧金属混合物锌二氧化锰筛分磁选锌粒浸出铁电解锌锭净化滤渣滤液过滤纸滤液结晶废干电池铁皮筛分破碎混合物浸出过滤渣铁盖化肥磁选除铁纸滤液渣废干电池铁皮筛分破碎混合物锌锭过滤过滤浸出滤液二氧化锰等电解锌二氧化锰液硫酸锌重晶石废干电池筛分破碎渣还原焙烧另行处理净化除杂质液渣浓缩结晶浸出溶液反应槽压滤液渣处理干燥粉碎立德粉硫化锌硫酸钡 洗涤 废干电池 竖式炉焙烧 熔炼炉还原 锌冷凝 洗涤 废水处理汞 锰铁锌渣电池 CO气 水 污泥、CO气 处理气 污泥 废水 废电 池其他 含 汞 电 池 镍 镉 电 池破碎预处理 金 属 碎 片 金 属 碎 片清洗 塑 料 碎 片清洗 塑 料 碎 片沐浴过滤萃取调PH反萃取 稀盐 酸调PH沉淀电解 废 水 处 理氧化沉淀电解 废 水 处 理 氢 氧 化 镁金属 镉 氢 氧 化 钠废镉镍电池 破碎 筛分煅烧 乙酸 溶解 减压 蒸馏水溶 真空