10冶金工业固体废物的资源化3.ppt

* 铜渣中有价金属的提取：铜、铁 在建筑方面的应用 二、铜渣的资源化利用 * 1.铜渣中铜的提取 目前对铜渣中铜的提取主要有： 火法贫化 湿法浸出 浮选富集 * 2.铜渣中元素铁的富集 铜渣中铁的富集目前主要是利用选矿的思想 即先是对铜渣进行直接气体氧化，使渣中以各种形式存在的铁富集于磁铁矿相， 再缓冷促进富集相晶粒长大，冷却后进行破碎磁选。 在此过程中，合理控制氧化后渣相的冷却速度，对整个过程中铁元素的富集至关重要 * 从铜渣中一些组分的存在形式来看，如铜渣中SiO2、CaO和Al2O3三组分，它们都是硅酸盐水泥主要熟料的矿物组分 硅酸盐水泥主要熟料矿物为CaO ·SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·A12O3，4CaO·Al2O3·Fe2O3 (铁铝酸四钙 ) 因此不难推断铜渣是生产水泥的有价原料。 同时，炼铜炉渣水淬后是一种黑色、致密、坚硬、耐磨的玻璃相。 3.铜渣在建筑方面的应用 * 3.铜渣在建筑方面的应用 (1)替代天然砂石用作房屋基础，道路路基和低洼地堆填； (2)替代铁矿粉用作硅酸盐水泥的铁质矫正材料； (3)制备磷酸盐砖瓦及泡沫保温材料； (4)用作金属加工过程中的除锈材料； (5)经高温溶化后制备黑色玻璃装饰材料和微晶玻璃。 * 三、铜渣利用所存在的问题 主要包括以下三个方面： (1)对铜渣熔融后的热力学和动力学性质研究不够清晰，这在一定程度上影响了铜渣综合利用研究的进行深度。 (2)怎样将在技术上可行的综合利用铜渣的方法工业化的问题。例如，对铜渣中铁元素的氧化磁选富集的方法，在技术上完全可行，但是其生产成本却高于现阶段高炉炼铁的成本。 (3)流动铜渣的温度是1258℃ ，而在我国的铜火法冶炼生产过程中，这部分热量大都白白浪费掉了。如何有效利用适部分热量，也是综合利用铜渣所面临的一个问题。 * 四、铜渣的应用前景 总体来说，我国的有色金属及黑色金属资源都存在着一个共同的现状：国内储量严重不足，矿石大量依赖于进口。2007年我国铜渣的产量大约为770万t，2008年国际铜价在3月6日创下每吨8820美元纪录高位 ， 而如果能将铜渣的品味降低0．1个百分点，将会创造近68亿元的财富。 铜渣中含有近40％ 的铁，如果能回收其中1％ 的铁，其创造的财富也相当可观。 因此结合我国现在的资源形势和铜渣里的固有成分，不难预测铜渣在将来会有较好的利用前景。 * 有色金属冶炼渣的资源化 有色金属冶金渣 火法冶炼中形成的熔渣 湿法冶炼中排出的残渣 冶炼过程中排出的烟尘 湿法收尘所得污泥 我国有色金属冶炼渣数量最多的是赤泥，其次是铜渣，另外还有铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、锡、钨、钼、钒等废渣。 11.6 赤泥的资源化利用 * 一、赤泥的来源 赤泥是氧化铝在生产过程中产生的废渣，因含有大量氧化铁而呈红色，故被称为赤泥. 因矿石品位、生产方法和技术水平的不同，大约每生产 1 t 氧化铝要排1.0~1.8 t的赤泥. 赤泥 铝土矿 炼铝 氧化铝 * 二、赤泥的危害 赤泥的堆放不仅占用大量土地， 耗费较多的堆场建设和维护费用， 而且存在于赤泥中的碱向地下渗透，造成地下水体和土壤污染. 裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气 对人类和动植物的生存造成负面影响， 恶化生态环境. * * * 三、赤泥的物理性质 赤泥是呈灰色和暗红色粉状物， 颜色会随含铁量的不同发生变化， 它是一种具有较大内表面积多孔结构，比表面积 64.09~186.9 m2/g，孔隙比2.53~2.95. 其比重2840~2870 g/m3， 赤泥的含水量86.01%~89.97%， 持水量79.03%~93.23%； 粒径d=0.075~0.005 mm 的粒组，含量在90%左右 * 四、化学成分及矿物组成 赤泥的化学成分及矿物组成取决于含铝矿物的成分、生产氧化铝的方法和生产过程中添加剂的物质成分，以及新生成的化合物的成分等. 如山东铝厂所排赤泥的各主要矿物组分的含量是: β-硅酸二钙（β-2CaO·SiO2）50～60% 钙铝榴石（3CaO·A12O3·xSiO2·yH2O）5～10% 氧化铁（Fe2O3·xH2O）4～7% 方解石（CaCO3）2～10% 钠硅渣（Na2O·A12O3·1.7xSiO2·2H2O）5～10% 钙钛矿（CaO·TiO2）2～5% 赤泥的化学成分及矿物组成取决于含铝矿物的成分、生产氧化铝的方法和生产过程中添加剂的物质成分，以及新生成的化合物的成分等. * 五、赤泥的分类 赤泥是一种不溶性残渣，可分为烧结法、拜尔法和联合法赤泥，主要成分为 SiO2, Al2O3, CaO和 Fe2O3等. 我国部分厂家采用烧结法和联合法排放赤泥的主要成分大致相同，其中含有大量的 2CaO·