固体废物的资源化和综合利用(第七章)

1、环境工程环境工程本科课程本科课程内 蒙 古 科 技 大 学 能 源 与 环 境 学 院内 蒙 古 科 技 大 学 能 源 与 环 境 学 院 I M U S T S c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l a n d E n e r g y 高炉渣的分类及性质；高炉渣的分类及性质； 钢渣的分类和性质；钢渣的分类和性质； 粉煤灰的性质；粉煤灰的性质； 废石膏的性质及综合利用；废石膏的性质及综合利用； 煤矸石的性质及综合利用；煤矸石的性质及综合利用； 废塑料、废纸、废橡胶及废纤维的综合利用；废塑料、废纸、废橡胶及废纤维的综合利用； 农林废物的性质及综合利用；

2、农林废物的性质及综合利用； 城市污水处理厂污泥性质及综合利用；城市污水处理厂污泥性质及综合利用； 本章重点本章重点高炉矿高炉矿渣渣 钢渣钢渣 铁合金铁合金渣渣 粉煤灰粉煤灰 有色金有色金属渣属渣 铬渣铬渣 废石膏废石膏 硫铁矿硫铁矿烧渣烧渣工业固废综工业固废综合利用合利用冶金矿冶金矿山废渣山废渣 煤矸石煤矸石矿业固体废矿业固体废物综合利用物综合利用建筑垃建筑垃圾圾 废塑料废塑料 废橡胶废橡胶 废纸废纸 废纤维废纤维城市生活垃城市生活垃圾综合利用圾综合利用秸秆秸秆农林固废综农林固废综合利用合利用污泥污泥污泥综合利污泥综合利用用高高 炉炉渣渣 的的综综合合利利用用高高炉炉渣渣的的分分类类 及及性性

3、质质按冶炼生铁的品种按冶炼生铁的品种铸造生铁矿渣铸造生铁矿渣 炼钢生铁矿渣炼钢生铁矿渣按矿渣的碱度分按矿渣的碱度分碱性矿渣碱性矿渣 Mo1 Mo1 酸性矿渣酸性矿渣 Mo1 Mo1 中性矿渣中性矿渣 Mo=1Mo=1Mo=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)成分成分 CaO %SiO2%Al2O3%MgO% MnO% Fe2O3%TiO2% V2O5%S %F% 普通渣普通渣 高钛渣高钛渣 锰钛渣锰钛渣 含氟渣含氟渣 3849 2346 2847 3545 6242 2035 2137 2229 617 915 1124 68 113 210 28 37.8 0.11 1 523 .1

4、5.19 .152 .11.7 2029 .1.6 0.21.5 2.5) 稳定性稳定性 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等具有水硬胶凝性活性矿物的含量。当钢渣碱度R为1.82.5时，其中的C3S和C2S的含量之和为60%80%；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，外加剂激发活性 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

5、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钢钢渣渣 的的综综合合利利用用钢钢渣渣工工艺艺加加工工及及利利用用热泼法热泼法ISC法法水淬法水淬法风淬法风淬法粉化处理粉化处理做冶金原料做建筑材料作烧结熔剂 40%50%CaO，4%,酸性土壤、缺磷碱土 硅肥 SiO2 15%，60目，水稻 改良土壤 钙镁磷及其它微量元素铁铁合合金金渣渣 铁铁合合金金渣渣的的分分类类按冶炼工艺按品种火法冶炼废渣浸出渣 锰系铁合金渣铬铁渣硅铁渣、钨铁渣、钼铁渣. 铁铁 合合 金金 渣渣 的的化化学学成成分分成分名称 MnO/% SiO2/% Cr2O3/% CaO/% MgO/% Al2O3/% FeO Fe

6、2O3/% V2O5/% TiO2/% 高炉锰铁渣 510 2530 3337 27 1.41.9 12 碳素锰铁渣 815 2530 3042 46 0.71 0.41.2 硅锰合金渣 510 3540 2025 1.56 12 0.22 碳素铬铁渣 2730 243 2.53.5 2646 1.61.8 0.51.2 硅 铁 渣 3035 1116 1 1330 37 钨 铁 渣 2025 3550 516 515 39 钼 铁 渣 4860 67 24 1013 1315 磷 铁 渣 3740 3744 2 1.2 钒浸出渣 24 2028 0.91.7 1.52.8 0.83 810

7、1.11.4 钒铁冶炼渣 2528 5055 510 810 0.355 金属铬浸出渣 Na2CO3 3.57 510 27 2330 2430 3.78 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稀有金属渣稀有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 2

8、040 0.3 0.20.4 2 锌渣 1214 33 0.7 0.5 2 0.03 0.004 粉粉煤煤灰灰的的资资源源化化物物理理及及化化学学性性质质粉粉煤煤灰灰的的资资源源化化化化学学及及矿矿物物组组成成粉粉煤煤灰灰综综合合利利用用方方法法做建筑材料做建筑材料筑路回填筑路回填农业生产农业生产回收工业原料回收工业原料 环保材料环保材料水泥水泥 混凝土混凝土 砖砖 陶粒陶粒筑路筑路 回填回填作土壤作土壤改良剂改良剂 作农业作农业肥料肥料回收煤炭回收煤炭 回收金属回收金属 分选空心分选空心微珠微珠吸附剂吸附剂 絮凝剂絮凝剂化化学学工工业业废废渣渣化化学学工工业业废废渣渣种种类类行业和工艺过程分

9、 ： 无机盐工业废物（铬渣、氰渣、磷泥等） 氯碱工业废物（盐泥、电石渣等） 氮肥工业废物（主要是炉渣） 硫酸工业废物（主要是硫铁矿烧渣） 纯碱工业废物等。按废物主要组成分： 废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、炉渣、各类炉渣、碱渣等化化学学工工业业废废渣渣化学工业废化学工业废渣的特性渣的特性产生量大产生量大危险废物种危险废物种类多类多资源化潜力资源化潜力大大铬铬渣渣及及综综合合利利用用化学组成 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

10、约产生1.83t铬渣，每生产1t金属铬约产生1213t铬渣磷磷石石膏膏及及综综合合利利用用成分 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，1t磷酸要产生5t硫硫铁铁矿矿烧烧渣渣及及利利用用 企 业 Fe / % FeO / % Cu / % Pb / % S / % SiO2/ % Zn / % 大化公司化肥厂 35 0.25 铜陵化工总厂 5575 46 0.20.35 0.015

11、0.04 0.43 10.06 .043.083 吴径化工厂 52 0.24 0.054 0.31 15.96 0.19 四川硫酸厂 46.73 6.94 0.05 0.51 18.50 杭州硫酸厂 48.83 0.25 0.074 0.33 0.72 衢州硫酸厂 41.99 0.23 0.0781 0.16 0.0952 矿矿业业固固体体废废物物分分类类 及及性性质质按原矿矿床学分按原矿矿床学分基性岩浆岩基性岩浆岩 自变质花岗岩自变质花岗岩 金伯利岩金伯利岩 玄武玄武-安山岩等安山岩等 28个基本类型个基本类型 按选矿工艺分按选矿工艺分手选、重选、手选、重选、磁选、电选及光磁选、电选及光电选

12、、浮选、化电选、浮选、化学选矿等矿业废学选矿等矿业废渣渣按主要矿物成分按主要矿物成分石英为主高硅型石英为主高硅型 长石及石英为主的长石及石英为主的高硅型高硅型 以方解石为主的富以方解石为主的富钙型钙型 成分复杂矿业废渣成分复杂矿业废渣 主要元素是O、Si、Al、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、P等。尾矿中回收有价元素矿山废石的利用矿矿业业固固体体废废物物冶冶金金矿矿山山固固废废综综合合利利用用尾矿做建筑材料其它利用如从锡尾矿中回收锡和铜及一些其它伴生元素；从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等元素； 以石英为主的尾矿：蒸压硅酸盐矿砖 如铺路、筑尾矿坝、填露天采场、筑挡墙等，每年可消耗废石总量的20%30%覆土造田 矿山生活污水浇灌尾矿库 井下回填 直接回填和加工后回填矿矿业业固固体体废废物物煤煤矸矸石石性性质质及及利利用用煤矸石的产量约占原煤产量的15%，每年至少新增2亿t。历年积存的煤矸石约为30亿t，占地约10万亩组成 SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 R2O 烧失量 含量