冶金与化工等典型固体废物的处理与利用

1010冶金与化工等典型固体废物的处理与利用冶金与化工等典型固体废物的处理与利用(Treatment(Treatmentandandutilizationutilizationofofmetallurgicalmetallurgicalandandchemicalchemicalindustryindustryetet.typicaltypicalsolidsolidwaste)waste)本章主要讨论十个问题：1高炉渣的物质组成及性能、2高炉渣的处理利用3钢渣的来源及物质组成4钢渣的处理、加工及利用5硫铁矿烧渣的物质组成及处理利用6铬渣的物质组成及处理利用7赤泥的性质及处理利用8废石膏的来源、物质组成及综合利用9石油、化工废催化剂回收利用10砷渣、汞渣、电镀污泥、氰渣处理利用*补充讲四个问题：1废旧电池的处理利用2电子废弃物的处理利用3医疗废弃物的处理利用4建筑垃圾的再生利用本章内容有很强的实用性，通过学习，应重点掌握典型固体废物，特别是高炉渣、硫铁矿烧渣、铬渣、化学石膏、废旧电池等固体废物的物质成分、处理利用原理、途径和方法。10.110.1高炉渣的处理利用高炉渣的处理利用(Treatmentandutilizationofblastfurnaceslag)(Treatmentandutilizationofblastfurnaceslag)10.1.1高炉渣的组成（CompositionCompositionofofblastblastfurnacefurnaceslagslag）高炉渣：是高炉炼铁过程，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和助熔剂（石灰石）等炉料中非挥发组分形成的废物。高炉渣的主要化学成分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、FeO和S等。此外，有些高炉渣中还含有微量的TiO2、V2O5等。在高炉渣中CaO、MgO、SiO2、Al2O3占95%以上。我国高炉渣的化学成分如表10-1所示。高炉渣的碱度或碱性率：是指高炉渣的主要化学成分中的碱性氧化物之和与酸性氧化物之和的比值，以M0表示，即：M0=（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）当Al2O3和MgO的含量变化不大时，炉渣碱度M0=CaO/SiO2按高炉渣的碱度可将其分为三类：碱性渣（M0>1）、中性渣（M0=1）和酸性渣（M0<1）。我国高炉渣大部分属于中性渣，碱度一般为0.99～1.08。表10-1我国高炉渣的化学成分（质量分数/%）名称CaOSiO2Al2O3MgOMnOFe2O3TiO2V2O5SF普通渣38-4926-426-171-130.1-10.15-2——0.2-1.5—高钛渣23-4620-359-152-10＜1—20-290.1-0.6—锰钛渣28-4721-3711-242-85-230.1-1.7——0.3-3—含氟渣35-4522-296-83-7.80.1-0.80.15-0.19——7-810.1.2高炉渣的性能（CharacterCharacterofofblastblastfurnacefurnaceslagslag）高炉渣的性能依赖于高温熔渣的处理方法。处理方法有三种：急冷法（水淬法）、慢冷法（热泼法）和半急冷法。（1）水渣的活性水渣即水淬渣：是高炉熔渣在大量冷却水的作用下形成的海绵形浮石类物质。水渣的主要化学成分和矿物结构，决定其具有良好活性。水渣活性率（Mc）：Mc＝Al2O3/SiO2Mc>0.25为活性矿渣；Mc<0.25为低活性矿渣。水渣质量系数（K）：K＝（CaO·MgO·Al2O3）/(SiO2+MnO)K>1.9为高活性矿渣；K＝1.6－1.9为中活性矿渣；K<1.6为低活性矿渣。（2）重矿渣的性能重矿渣也叫块渣：是高炉熔渣经慢冷处理形成的类石料矿渣。重矿渣中有多晶型硅酸二钙和硫化物、游离石灰（ƒCaO），当其含量较高时，会导致矿渣结构破坏，称为重矿渣分解。硅酸盐分解：由于硅酸二钙晶型转变，体积膨胀，导致重矿渣自动碎裂或粉化。铁、锰分解：重矿渣中如果含有FeS或MnS，便会在水的作用下生成氢氧化物，体积相应能增大38％和24％，也能导致矿渣酥碎。石灰分解：如果重矿渣中夹有石灰颗粒，遇水消解，也能产生体胀，导致重矿渣碎裂。（3）膨珠的性能膨珠也叫膨胀矿渣珠：是使高炉熔渣受半急冷作用时通过专设的成珠装备被击碎、抛甩到空气中，进而再受空气的冷却作用形成的珠状矿渣。10.1.3高炉渣的处理利用(Treatment(Treatmentandandutilizationutilizationofofblastblastfurnacefurnaceslag)slag)高炉渣处理工艺及利用途径示意图如10－1。（1）水渣制建材①矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥：是用硅酸盐水泥熟料和粒化高炉渣加3%～5%的石膏