钢铁冶金渣的资源化oweroinre.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,6,钢铁冶金渣的资源化,钢铁冶金渣：,钢铁冶金工业所产生的固体废物主要包括：高炉渣,钢渣,铁合金渣,尘泥等6.1高炉渣的资源化,采用贫铁矿炼铁时，每吨生铁产出1.01.2,t,高炉矿渣；,用富铁矿炼铁时，每吨生铁只产出0.25,t,高炉矿渣炼铁高炉,铁矿石+焦碳+石灰石,铁水,生铁,熔融炉渣,高炉烟气,冷却,高炉渣,6.1.1,高炉渣的组成和性质,一、高炉渣的分类,按冷却方式的不同,水渣,：高炉熔渣在大量冷却水作用下形成的海绵状浮石类物质膨珠,：高炉熔渣在半急冷作用并通过成珠设备击碎、抛甩到空气中，再受空气冷却形成的矿渣重矿渣,：高炉熔渣经慢冷作用形成的类石料矿渣渣罐,接渣槽,高压水管,流渣槽,滚筒,膨珠,14001600,高温的熔融体,我国高炉渣大部分接近中性矿渣（,M,o,=0.991.08），,高碱性及酸性高炉渣数量较少按高炉渣的碱性率,（以,M,o,表示）,碱性,矿渣,：碱性率,M,o,1,的矿渣,中性,矿渣,，碱性率,M,o,=1,的矿渣；,酸性,矿渣,，碱性率,M,o,1,的矿渣,按冶炼生铁的种类,铸造生铁,矿渣,：冶炼铸造生铁时排出的矿渣,炼钢生铁,矿渣,：冶炼供炼钢用生铁时排出的矿渣,特种生铁,矿渣,：用含有其他金属的铁矿石熔炼生铁时排出的矿渣。

二、高炉矿渣的化学组成,高炉渣含有15种以上化学成分，但主要是,CaO、MgO、Al,2,O,3,、SiO,2,四种，它们约占高炉渣总重量的95%CaO,和,MgO,主要来自助熔剂，,SiO,2,和,Al,2,O,3,主要来自铁精矿中的脉石和焦炭中的灰分由于铁精矿品位及冶炼生铁的种类不同，高炉渣的化学成分波动较大一般，生产过程主要控制分析,SiO,2,、Al,2,O,3,、CaO、MgO、FeO、MnO、S,七项指标，对一些特殊的高炉渣还需分析,TiO,2,、V,2,O,5,、Na,2,O、BaO、P,2,O,5,、Cr,2,O,3,、Ni,2,O,3,等在冶炼炉料固定和冶炼正常时，高炉渣的化学成分变化不大，对综合利用有利高炉渣属于硅酸盐材料，它的组成与,天然岩石,和,硅酸盐水泥,相似，表6.1所示为我国大部分钢铁厂高炉渣的化学成分与天然岩石和硅酸盐水泥化学成分比较表6.1 我国高炉渣与天然岩石、硅酸盐水泥化学成分比较（质量%）,名称,CaO,SiO,2,Al,2,O,3,MgO,MnO,FeO,TiO,2,V,2,O,5,S,普通渣,3849,2642,617,113,0.11,0.070.89,0.21.5,高钛渣,2346,2035,915,210,1,2029,0.10.6,1.9,为高活性矿渣,k,=1.61.9,是中活性矿渣,k,0.25,为活性矿渣,M,c,重,重矿,渣,渣本,身,身的,结,结合,力,力时,，,，重,矿,矿渣,开,开裂,、,、酥,碎,碎，,甚,甚至,粉,粉化,。

硫化,物,物分,解,解：重矿,渣,渣中,当,当含,有,有,FeS,与,MnS,等硫,化,化物,时,时，,便,便会,在,在水,解,解作,用,用下,生,生成,相,相应,氢,氢氧,化,化物,，,，体,积,积相,应,应增,大,大38%,和,和24%,，,，导,致,致块,渣,渣开,裂,裂和,粉,粉化,的,的现,象,象石灰,分,分解,：,：若重,矿,矿渣,中,中夹,有,有石,灰,灰颗,粒,粒，,遇,遇水,消,消解,，,，也,能,能产,生,生体,胀,胀，,导,导致,重,重矿,渣,渣碎,裂,裂因此,，,，作,混,混凝,土,土骨,料,料使,用,用时,，,，必,须,须认,真,真分,析,析检,验,验重,矿,矿渣,分,分解,的,的可,能,能性,6.1.2,高炉,渣,渣的,资,资源,化,化途,径,径,高炉,渣,渣80%,冲,冲成,水,水淬,矿,矿渣,，,，大,部,部分,用,用作,水,水泥,混,混合,材,材料,和,和无,熟,熟料,水,水泥,的,的原,料,料，,少,少部,分,分用,来,来生,产,产矿,渣,渣砖,、,、瓦,等,等其,其余,用,用作,道,道路,路,路渣,、,、铁,路,路道,渣,渣及,混,混凝,土,土骨,料,料，,少,少量,用,用于,生,生产,矿,矿渣,棉,棉、,膨,膨胀,矿,矿渣,珠,珠等,。

一、,水,水渣,水渣,具,具有潜在,的,的水硬,胶,胶凝,性,性能,，,，在,水,水泥,熟,熟料,、,、石,灰,灰、,石,石膏,等,等激,发,发剂,作,作用,下,下可,显,显示,出,出水,硬,硬胶,凝,凝性,能,能，,是,是优,良,良的,水,水泥,原,原料,因,此,此，,它,它主,要,要用,来,来生,产,产水,泥,泥和,矿,矿渣,砖,砖、,瓦,瓦等,水渣,烘干机,粉磨机,渣粉,粉碎机,含硅原料,含铁原料,粘 土,石 灰 石,煅烧窑,熟料,粉磨机,石膏,硅酸盐水泥,混合磨,矿渣硅酸盐水泥,（1,）,）生,产,产水,泥,泥：我国,约,约有3/4的,水,水泥,中,中掺,有,有粒,状,状高,炉,炉渣,目前,我,我国,利,利用,高,高炉,渣,渣生,产,产的,水,水泥,矿渣,硅,硅酸,盐,盐水,泥,泥：水泥,熟,熟料+20%70%高,炉,炉水,渣,渣+3%5%,石,石,膏,膏,普通,硅,硅酸,盐,盐水,泥,泥：水泥,熟,熟料+,不,不超,过,过15%,高,高炉,水,水渣+3%,5%,石,石膏,石膏,矿,矿渣,水,水泥,：,：少量,水,水泥,熟,熟料+80%高,炉,炉水,渣,渣+15%,石,石,膏,膏,钢渣,矿,矿渣,水,水泥,：,：45%左,右,右的,钢,钢渣+40%,的,的高,炉,炉水,渣,渣+,适,适量,的,的石,膏,膏,（2,）,）生,产,产矿,渣,渣砖,水渣、石灰,搅拌,矿渣砖,轮碾,成型,蒸养,一般,要,要求,石,石灰,中,中氧,化,化钙,含,含量,在,在60%,以,以上,，,，氧,化,化镁,应,应少,于,于10%,。

矿渣,砖,砖具,有,有良,好,好的,物,物理,力,力学,性,性能,，,，但,容,容重,较,较大,，,，一,般,般为2120,2160,kg/m,3,适用,于,于上下,水,水或,水,水中,建,建筑,，,，不,适,适用,于,于高,于,于250,的,环,环境,中,中使,用,用二、,膨,膨胀,矿,矿渣,的,的利,用,用,膨胀,矿,矿渣,主,主要,是,是用,作,作混凝,土,土轻,骨,骨料，也,可,可作防火,隔,隔热,材,材料，用,膨,膨胀,矿,矿渣,制,制成,的,的轻,质,质混,凝,凝土,，,，不,仅,仅可,以,以用,于,于建,筑,筑物,的,的围,护,护结,构,构，,而,而且,可,可以,用,用于,承,承重,结,结构,膨珠,可,可以,用,用于轻混,凝,凝土,制,制品,及,及结,构,构，如,用,用于,制,制作,砌,砌块,、,、楼,板,板、,预,预制,墙,墙板,及,及其,它,它轻,质,质混,凝,凝土,制,制品,由,于,于膨,珠,珠内,孔,孔隙,封,封闭,，,，吸,水,水少,，,，混,凝,凝土,干,干燥,时,时产,生,生的,收,收缩,就,就很,小,小，,这,这是膨胀,页,页岩,或,或天,然,然浮,石,石等轻,骨,骨料,所,所不,及,及的,。

直径,小,小于3,mm,的膨,珠,珠与,水,水渣,的,的用,途,途相,同,同，,可,可供,水,水泥,厂,厂作矿渣,水,水泥,的,的掺,合,合料用，,也,也可,以,以作,为,为公路,路,路基,材,材料,和,和混,凝,凝土,细,细骨,料,料使用,生,产,产膨,胀,胀矿,渣,渣和,膨,膨珠,与,与生,产,产粘,土,土陶,粒,粒、,粉,粉煤,灰,灰陶,粒,粒等,相,相比,较,较，,具,具有,工,工艺,简,简单,，,，不,用,用燃,料,料，,成,成本,低,低廉,等,等优,点,点三、矿渣碎,石,石的利用,矿渣碎石的,用,用途很广，,用,用量也很大,，,，主要用于,公,公路、机场,、,、地基工程,、,、铁路道碴,、,、混凝土骨,料,料和沥青路,面,面等代替天,然,然碎石,1）配制,矿,矿渣碎石混,凝,凝土,矿渣碎石配,制,制的混凝土,具,具有与普通,混,混凝土相近,的,的物理力学,性,性能，而且,还,还有良好的,保,保温、隔热,、,、耐热、抗,渗,渗和耐久性,能,能矿渣碎,石,石混凝土的,应,应用范围较,为,为广泛，可,以,以作预制、,现,现浇和泵送,混,混凝土的骨,料,料配制矿渣混,凝,凝土的方法,与,与普通混凝,土,土相似，但用水量,稍,稍高，其增,加,加的用水量,，,，一般按重,矿,矿渣重量的1%2%,计,计算。

一般,用,用矿渣碎石,配,配制的混凝,土,土与天然骨,料,料配制的混,凝,凝土强度相,同,同时，其混,凝,凝土容重减,轻,轻20%矿渣碎石混,凝,凝土的抗压,强,强度随矿渣,容,容重的增加,而,而增高矿,渣,渣混凝土的,使,使用在我国,已,已有五十多,年,年历史，在,许,许多重大建,筑,筑工程中都,采,采用了矿渣,混,混凝土，实,际,际效果良好,2）重矿,渣,渣在地基工,程,程中的应用,重矿渣用于,处,处理软弱地,基,基由于矿,渣,渣的块体强,度,度一般都超,过,过50,MPa，,相当或超过,一,一般质量的天然岩石，因此组成,矿,矿渣垫层的,颗,颗粒强度完,全,全能够满足,地,地基的要求,一些大型,设,设备基础的,混,混凝土，如,高,高炉基础、,轧,轧钢机基础,、,、桩基础等,，,，都可用矿,渣,渣碎石作骨,料,料3）矿渣,碎,碎石在道路,工,工程中的应,用,用,矿渣碎石具,有,有缓慢的水,硬,硬性，这个,特,特点在修筑,公,公路时可以,利,利用矿渣,碎,碎石含有许,多,多小气孔，,对,对光线的漫,反,反射性能好,，,，摩擦系数,大,大，用它作集料铺成的,沥,沥青路面既明亮，制,动,动距离又短,。

矿渣碎石,还,还比普通碎,石,石具有更高,的,的耐热性能,，,，更适用于,喷,喷气式飞机,的,的跑道上4）矿渣,碎,碎石在铁路,道,道碴上的应,用,用,用矿渣碎石,作,作铁路道碴,称,称为矿渣道,碴,碴我国铁,道,道线上采用,矿,矿渣道碴的,历,历史较久，,目,目前矿渣道,碴,碴在我国钢,铁,铁企业专用,铁,铁路线上已,广,广泛得到应,用,用鞍山钢,铁,铁公司从1953年开,始,始就在专用,铁,铁路线上大,量,量使用矿渣,道,道碴，现已,广,广泛应用于,木,木轨枕、预,应,应力钢筋混,凝,凝土轨枕和,钢,钢轨枕等各,种,种线路，使,用,用过程中没,有,有发现任何,弊,弊病在国,家,家一级铁路,干,干线上的试,用,用也已初见,成,成效6.2钢渣,的,的资源化,钢渣是炼钢,过,过程排出的,废,废渣钢渣,是,是炼钢过程,中,中的必然副,产,产物，其排,出,出量约为粗,钢,钢产量的15%20%一、钢渣的,分,分类,按炼钢所用,炉,炉型,转炉渣：,平炉渣：初,期,期渣、精炼,渣,渣、出钢渣,和,和浇钢余渣,电炉渣：氧,化,化渣和还原,渣,渣,按熔渣性质,碱性渣：,酸性渣,按碱度（,R）,低碱度钢渣,（,（,R2.5,）,）,按钢渣的形,态,态,水淬粒状钢,渣,渣,块状钢渣,粉状钢渣,二、钢渣的,组,组成,不同的原料,、,、不同的炼,钢,钢方法、不,同,同的生产阶,段,段、不同的,钢,钢种生产以,及,及不同的炉,次,次等，所排,出,出的钢种的,组,组成与产生,量,量是不同的,。

1）转炉,钢,钢渣,转炉钢渣是,钢,钢渣的主要,部,部分，在我,国,国，约占钢,渣,渣总量的65%目前,，,，生产1吨,转,转炉钢约产,生,生130240,kg,钢渣表6-5所示为,我,我国几个大,型,型钢铁企业,转,转炉钢渣的,化,化学成分表6-5,我,我国几,个,个大型钢铁,企,企业转炉钢,渣,渣的化学成,分,分，%,炼钢厂,CaO,MgO,SiO,2,A1,2,O,3,FeO,Fe,。