固体废物理与资源化第七章 第一节工业固体废物资源化.ppt

第七章 固体废物的资源化与综合利用 7.1.1.1高炉矿渣 什么是高炉矿渣？ 是指冶炼生铁时从高炉排出的废物。 7.1.1.2 钢渣 什么是？ 是炼钢过程中排出的废渣，主要由铁水和废钢中的元素氧化后生成的氧化物、金属炉料带入的杂质、加入的造渣剂和氧化剂、被侵蚀的炉衬和补炉材料组成。 7.1.1.2 钢渣 主要化学成分有：CaO，、SiO2、A12O3、FeO、Fe2O3、MgO、MnO、P2O5、Y2O5、TiO2等； 不同种类的钢渣，各组分的含量变化较大 钢渣中FeO和Fe2O3含量(约20％)明显高于高炉矿渣和水泥熟料中的含量(约5％)。 钢渣中含有P2O5(约1～5％)，而高炉矿渣和水泥熟料中一般没有P2O5。 P2O5对于钢渣矿物的形成起重要作用，但P2O5和CaO，SiO2能形成活性较差的叠磷硅钙石Ca3(PO4)2·2(α-Ca2SiO4)，阻碍了C3S的生成，并使C3S分解，从而降低钢渣的活性。 7.1.1.2 钢渣 钢渣的碱度(M0): 钢渣按碱度分类： 低碱度钢渣：M0＜1.8； 中碱度钢渣：M0＝1.8-2.5； 高碱度钢渣：M0＞2.5 7.1.1.2 钢渣 7.1.1.2 钢渣 7.1.1.3 铁合金渣 什么是铁合金渣？ 是指冶炼铁合金过程中排出的废渣。 7.1.1.3 铁合金渣 7.1.1.4 有色金属渣 什么是有色金属渣？ 是指冶炼有色金属过程中产生的废渣。 7.1.1.4 有色金属渣 7.1.1.5 粉煤灰 什么是粉煤灰？ 粉煤灰是以煤为燃料的火力发电厂、冶金、化工等企业排出的废弃物。电厂烟气经除尘器收集的细灰称为粉煤灰或飞灰。由炉底排出的废渣称为炉渣或熔渣。粉煤灰是一种火山灰质材料，具有火山灰活性。 7.1.1.5 粉煤灰 粉煤灰的化学成分类似于粘土,主要有SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO和未燃尽炭，以SiO2和A12O3为主要成分。 CaO：根据CaO的含量分为高钙粉煤灰和低钙粉煤灰 SiO2+A12O3+Fe2O3：粉煤灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3的含量直接关系到它们作为建筑材料原料的优劣。用于水泥和混凝土的低钙粉煤灰，要求SiO2+A12O3+Fe2O370％。 SO3：粉煤灰中的MgO和SO3对水泥和混凝土是有害成分，必须加以控制。 7.1.1.5 粉煤灰 粉煤灰的矿物成分很复杂。主要分为无定形相和结晶相两大类。 无定形相(amorphous phase)：主要是Si-A1质玻璃体，约占50～80％，和少量未燃烬的碳粒。 结晶相(crystallization phase)：主要有石英、莫来石、长石、云母、赤铁矿、金属铁、硅化铁、磁铁矿；在高钙粉煤灰中还含有一些水泥熟料矿物如C2S，铝酸钙、钙长石、方镁石、石灰等。 7.1.1.5 粉煤灰 粉煤灰的形貌较复杂,由大小不同的球粒，多孔颗粒和碎屑颗粒构成。 玻璃微珠（漂珠、沉珠、复珠） 富铁微铁 碳粒 多孔玻璃体 7.1.1.5 粉煤灰 粉煤灰的物理性能，主要包括密度、孔隙率、比表面积等。 7.1.1.5 粉煤灰 粉煤灰的活性是指粉煤灰与石灰、水混合后显示的凝结硬化性能。粉煤灰含有较多的活性氧化物（氧化铝、二氧化硅等），他们分别与Ca(OH)2发生反应,生成一系列水化硅酸钙C-S-H ，铝酸钙C-A-H凝胶，在空气或水中都能产生明显的强度.。 粉煤灰的活性影响因素：化学成分、矿物相、结构特征、粒度、比表面积。 7.1.1.5 粉煤灰 7.1.2 化学工业废渣的处理与利用 7.1.2 化学工业废渣的处理与利用 7.1.2 化学工业废渣的处理与利用 7.1.2.1 铬渣 7.1.2.2 工业废石膏 7.1.2.3 硫铁矿烧渣 7.1.2.1 铬渣 什么是铬渣？ 是指冶金和化工企业在金属铬和铬盐生产过程中，由浸滤工序滤出的不溶于水的固体废弃物。 7.1.2.1 铬渣 铬渣的主要化学成分有Cr2O3、CaO、MgO、SiO2 Al2O3、Fe2O3。 铬渣的主要矿物成分有：方镁石(MgO)，β-C2S，C4AF，α-亚铬酸钙（α-Ca(CrO2)2），铬酸钙（CaCrO4），铬尖晶石(Mg·Fe)(CrO2)2，四水铬酸钠Na2CrO4·4H2O，铬铝酸钙，碱式铬酸铁Fe(CrO4)(OH)，碳酸钙，水合铝酸钙C3AH6。 7.1.2.1 铬渣 铬渣的毒性：六价铬的毒性最强，需解毒处理 解毒方法：煤粉还原法、硫化钠还原法 7.1.2.1 铬渣 用还原剂（煤粉、含碳固体废物，如废活性炭，纸浆废液，锯木屑，谷壳等作为还原剂）和铬渣按15：100重量比均匀混合后，在回转窑中经550～650℃高温焙烧还原。 还原后的铬渣需放置45天以上，曝晒56.5小时后，检测Cr6+的含量应＜5mg／kg。