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    冶金工業固體廢棄物資源化研究

    2021/1/11

      冶金廢渣包括有色金屬行業和鋼鐵工業在生產中排出的廢渣;U料主要指在化工生產過程中產生的各種廢渣,如高爐礦渣,鋼渣,鐵合金渣等其他各種有色金屬渣都屬于化工廢渣。根據固體廢物的行業來源不同,冶金工業固體廢物又可以劃分為有色金屬冶煉廢物、鋁工業固體廢物和鋼鐵工業固體廢物三大類。

      有色金屬冶煉廢物是指有色金屬在采礦、選礦、冶煉和加工等生產過程中及其環境保護設施中所排放的固狀或泥狀的廢棄物。根據金屬冶煉方式的不相同性可分為稀有金屬渣今兒有色金屬渣兩種,重有色金屬渣主要包括銅渣、鉛渣、鋅渣、鎳渣、汞渣等等。

      鋁工業固體廢物主要來源于在氧化鋁生產進程中產生的堿赤泥、軋鋼進程中產生的少量氧化鐵渣以及生產金屬鋁進程中產生的廢炭、耐火磚、保溫材料和鋁加工進程中排放出廢材料等等。

      鋼鐵工業固體廢棄物主要來源于鐵礦開采時所產生的削離廢石,選礦時產生的大量尾礦、煉鐵過程中產生的高爐爐渣、煉鋼產生的轉爐爐渣、電爐爐渣、及生產合金時產生的鐵合金爐渣、含鐵塵泥等。鋼鐵生產的固體廢棄物主要特點是生產量很大。并含有很多金屬和非金屬元素,可二次利用價值很高。

      由于我們國家先今對工業固體廢棄物處理基礎比較薄弱,想要建成一套完整的體系還需摸索和實踐。

      冶金工業固體廢物的資源化

      資源化是采用管理和工藝措施等實現固體廢棄物無害化、綜合利用的主要方法中的一種。應把固體廢物處置技術體系建立過程放在位置,在廢物排放還未進入環境之前,回收物質和能量,提高物質和能量的循環利用,創造出有用的經濟價值,堅強后續處置的負荷,變廢為寶。我們應該鼓勵和發展循環經濟,號召人節能減排,將固體廢棄物進行資源化得到更大利用,高度重視管理或工藝等措施,從而提高廢棄物的回收有利用價值,創造更多有效資源。

      1.冶金銅渣的資源化

      冶金銅渣大部分來源于火法煉銅工藝,還有少量來源于煉鋅、煉鉛工藝。目前。我國每年粗銅產量與產出路渣量比值約為1:3,加上其他工藝產生的廢銅渣,產出渣量很驚人,另一角度也可說明從廢渣中回收有用物質和能源的潛力很大。

      目前,國內開發了很多資源合理化利用銅渣的方法,主要向提取有價金屬、生產新型化工產品和金彩工業等方向發展。銅渣中的有價金屬主要包括Cu、Pb、Zn、Cd、Au等,可通過浮選、磁選等物理方法或配燒、浸出等化學方法將其回收和資源化利用,通常采用浮選法回收廢銅渣中的銅。先經浮選得到品味較高的精銅渣,再經過火法煉銅工藝得到更高品味的金屬元素。銅水淬渣可作為硅酸鹽水泥的礦化劑。

      2.冶金赤泥的資源化

      赤泥是生產氧化鋁過程中產生的含水量高的強堿性粉泥狀固體殘留物。因為含有大量氧化鋁,所以是紅色,隨著含鐵量的增加赤泥的顏色也逐漸變深紅。鋁土礦的成分、生成新化合物的成分和添加劑的成分,以及生產氧化鋁的方法都會在某種程度上影響赤泥的化學成分。

      由于赤泥含堿。長期堆放使堆場附近土地堿化。合理規劃,能減小對我們生活環境的影響。

      赤泥中不僅能提取大量的有價金屬,還能從中提取鋁、鈦、釩、鉻、錳及多種稀土元素和微量放射性元素。我國利用赤泥生產多種型號的水泥,生產出的普通硅酸鹽水泥也有強度高、抗硫酸鹽等多種性能。

      3.鋼鐵工業固廢物的資源化

      目前鋼鐵產量居高不下,但是煉鐵煉鋼技術不夠先進,加上鋼鐵企業本就是高能耗、高污染的重工業。如今的鋼鐵工業快速發展的時代里,一方面會大量消耗資源和能源,另一方面必然會產生大量不同種類的冶金廢渣。

      鋼液工業中不同的生產工藝流程,會產生不同的冶金固體廢棄物。目前,我國鋼鐵工業冶金廢渣利用率在平穩上升。普通高爐渣及本省全部都能資源合理化利用。

      高爐渣廣泛應用于建筑領域,一般利用高爐渣之前,需要進行加工處理。根據用途不同,加工方法也是不同的。我國通常將高爐加工成水渣、礦渣碎石、膨脹礦渣、和高爐渣粉末等形式。高爐水渣主要用于生產礦渣水泥、礦渣磚、等等。礦渣碎石可替代天然石料廣泛運用,還可廣泛運用于道路工程,地基工程,鐵路道渣等工程中,已取得好的經濟效果。另外,高爐渣經過水冷后形成水硬性的水淬渣,經過進一步加工形成高爐渣粉末,使之遇水產生水化反應,也可替代水泥摻合料使用。除此,高爐渣在材料領域也有廣泛應用。

      展望

      冶金固體廢棄物的資源化利用主要圍繞回收有價值金屬為主,以開發高附加值產品為輔,多方向綜合開發,將冶金固體廢棄物綜合利用工作提升到新高度。同時,想要大量使用冶金渣,就必須開辟研究節能能源、循環利用、安全環保的新型之路。

      冶金過程固體廢棄物資源化問題有一定的復雜性,目前為止,仍沒有一種工藝能真正解決冶金固廢物的高價值資源化問題?傃灾,要想將冶金固體廢物更好的資源合理化利用。首先降低資源化成本,重點研究開發一些流程短、成本低、社會需求量大的新工藝。其次開發推廣高附加值產品,資源化發展應該向技術含量高、經濟效益好,二次污染小的方向發展。大限度提取有價成分,冶金固廢物中含有多種金屬和非金屬元素,可將其轉化為高附加值的相關產品,從而實現資源的有效利用。

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