固体废物的资源化与综合利用.ppt

,第七章 固体废物的资源化与综合利用,第一节 工业固体废物的综合利用（授课内容） 第二节 矿业固体废物的综合利用 第三节 城市垃圾的综合利用 第四节 农林固体废物的综合利用 第五节 城市污泥的综合利用,第一节 工业固体废物的综合利用 一、冶金及电力工业废渣的利用(P205) （一）冶金及电力工业废渣种类及性质,1、高炉矿渣 （1）分类 按冶炼生铁品种分类 铸造生铁矿渣、炼钢生铁矿渣。 按碱度分类,式中：WCaO、WMgO、WSiO2、WAl2O3分别为各成分质量分数。,Mo1酸性矿渣；Mo1碱性矿渣；Mo1中性矿渣。,(2)高炉矿渣化学组成,表7-1 我国高炉矿渣化学成分统计（质量分数）/%,主要化学成分：CaO、MgO、SiO2、Al2O3,2、钢渣：指炼钢过程中排出的废渣。 （1）分类 按炼钢炉型：平炉钢渣、转炉钢渣、电炉钢渣 按化学性质：碱性渣、酸性渣。,（2）化学及矿物组成 主要化学成分CaO、SiO2、Fe2O3，其次是MgO、MnO、P2O5，其中CaO和SiO2占6070%。,矿物组成：橄榄石 、硅酸三钙 、硅酸二钙 、铁酸二钙 及游离氧化钙（fCaO)等。,(3)主要化学性质,稳定性：钢渣中fCaO、MgO、C3S、C2S等不稳定组分的含量。,活性：指钢渣中C3S、C2S等水硬胶凝性矿物含量。,易磨性：钢渣结构致密，含铁量高，较耐磨。 用相对易磨系数表示，物料与标准砂在相同条件下粉磨，所得比表面积之比。,碱度,3、铁合金渣 （1）分类 按冶炼工艺：火法冶炼渣、浸出渣； 按铁合金品种：锰系铁合金渣、铬铁渣、硅铁渣、钨铁渣、钼铁渣、磷铁渣等。 （2）铁合金渣化学成分：表7-3（P207),4、有色金属渣 （1）分类 按生产工艺：熔融渣；湿法渣；烟尘和尘泥； 按金属矿物性质：重金属渣、轻金属渣、稀有金属渣。 （2）化学成分：国内有色金属渣化学成分见表7-4。,表7-3我国铁合金渣的主要成分,5、粉煤灰 （1）化学及矿物组成 化学组成,化学成分与黏土类似，主要组成:SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO和未燃炭。次要组成:MgO、SO3、Na2O及K2O等。,表75 典型粉煤灰化学成分(质量分数/%),矿物组成,（2）物理性质 外观似水泥。颜色灰色或灰白色，含碳量越高，颜色越深。大部分为球形颗粒，小部分为不规则多孔颗粒。 密度与化学成分有关。低钙灰密度1.82.6g/cm3；高钙灰2.52.8g/cm3。孔隙率60%75%；粒度45m；比表面积20004000cm2/g；,指粉煤灰与石灰、水混合后的凝结硬化性能。活性与化学组成、物相组成有关，玻璃体中SiO2和Al2O3含量越高，活性越强。,（3）粉煤灰活性（火山灰活性）,（二）冶金及电力工业废渣的加工和处理 1、高炉矿渣加工处理 （1）矿渣水淬处理工艺（急冷）,渣池水淬:,炉前水淬:用高压水使熔渣在冲渣沟内淬冷成粒状。,（2）重矿渣碎石工艺（缓慢冷却）,热泼法：炉前热泼法、渣场热泼法。 渣场堆存开采法,（3）膨胀矿渣珠（膨珠）生产工艺：半急冷作用形成。,图7-1高炉渣膨珠生产工艺,用水量少，环境污染少；占地面积小，效率高；,2、钢渣的加工处理,（1）热泼法（同高炉矿渣）,（2）盘泼水冷法,（3）水淬法：同高炉渣水淬 （4）风淬法：压缩空气使液态钢渣急冷、粒化。 （5）粉化处理：用压力0.20.3Mpa，100蒸汽处理钢渣，消除fCaO，提高钢渣的稳定性。,石膏矿渣水泥：高炉矿渣（80%）+石膏（15%）+水泥熟料（8%）混合磨细制成。 矿渣混凝土： 矿渣砖,矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和高炉矿渣、石膏（3%5%）磨细制成。,（2）矿渣碎石作基建材料 （3）膨珠作轻骨料 （4）其他应用,（三）冶金及电力工业废渣应用 1、高炉矿渣综合应用 （1）水淬矿渣作建筑材料,2、钢渣综合利用 （1）用作冶金原料：烧结熔剂、高炉炼铁熔剂、回收废钢铁；,（3）用于农业：钢渣磷肥、硅肥、土壤改良剂。,（2）用作建筑材料,生产钢渣水泥、筑路及回填材料、生产建材制品,3、粉煤灰综合利用,（1）用作建筑材料：如粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、粉煤灰砖、粉煤灰陶粒等。 （2）筑路、回填 （3）用于农业生产 （4）回收工业原料,浮选法,回收煤炭,电选法：用于干排粉煤灰。,回收金属物质,粉煤灰中Fe2O35时，可回收铁粉。Al2O325%，可回收氧化铝。,分选空心微珠,(5)用于环保 环保材料：制造分子筛、吸附剂等。 废水处理：去除污水中悬浮物、色度、有机物。,二、化工废渣处理与利用（P216),（一）种类和特性 1、分类 按行业和工艺过程：无机盐废物、氯碱工业废物、氮肥工业废物、硫酸工业废物、纯碱工业废物等。 按废物成分：废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、电石渣、炉渣、碱渣等。,2、特点,（1）固废产生量大。,（2）危险废物种类多，有毒物质含量高，危害大。,（3）资源化潜力大。,（二）化工废渣处理与回收 1、铬渣综合利用 （1）来源与组成,重铬酸钠生产工艺流程图,浅黄绿色粉状固体，呈碱性，化学组成如表7-7。,表77 铬渣组成(质量分数) /,(3）铬渣综合利用,玻璃着色剂,熔融状态下，铬渣中Cr6+还原为Cr3+分散在玻璃体中。,制钙镁磷肥：铬渣、磷矿石、白云石、焦炭高温熔融Cr6+还原为Cr3+分散在磷肥玻璃体中。,铬渣炼铁,6%：深绿,2、废石膏回收利用 （1）来源及组成 磷酸、磷肥工业中磷石膏、湿法烟气脱硫石膏，其他废石膏。,表7-9 磷石膏主要杂质及含量（质量分数%）,（2）磷石膏提纯处理,（3）磷石膏综合利用 生产石膏板；生产水泥；改良土壤。,3、硫铁矿烧渣综合利用,（1）来源及