武建院钢铁渣及化工渣综合利用新技术研究与开发 - 图文(2)

项目的特点及意义

一、本项目所采用的工业废渣综合利用技术属国内首创、国际领先的新工艺、新技术，拥有完全的自主知识产权。项目原料全部使用冶金、化工废弃物，通过先进的工艺、技术及装备实现工业废渣及新生废渣、废气、废水的高效综合利用。项目实施后每年可利用冶金、化工工业废渣160万吨，回收金属铁及其深加工产品钢坯65万吨，生产高活性水渣72万吨，生产30万m3新型环保混凝土砖，高活性水渣还可进一步加工成水渣微粉和多种新型建材制品。

二、本项目所采用的技术科学、巧妙地利用各种渣的成分，通过调整渣的配比，最有效、最大化地还原回收其中的金属，充分利用渣中的二次能源。它利用钢粒粉、除尘灰、硫酸渣、泥浆、瓦斯灰等工业废渣烧结造块成型渣。该型渣生产工艺具有碱度适中、强度高、返矿率低的特点；瓦斯灰含碳量高可取代焦炭作燃料使用；钢粒粉含钙高可取代石灰作熔剂使用，从而可使型渣生产成本低，根本上解决传统的单一渣处理工艺成本高、难度大、尾渣多的难题，在工艺技术上，是一次巨大的飞跃。

三、钢渣经破碎、筛分、磁选等工艺处理后，全铁含量≥50%的大块钢渣直接进入熔分还原改性炉进行还原改性；全铁含量小于50%的钢粒粉进行造块。工业废渣造块和熔分还原改性工艺利用的是钢渣含氧化钙高的特点。钢渣可取代传统烧结、冶炼中的石灰，用作熔剂、改性剂。同时，本工艺方法可彻底回收钢渣中的金属铁（传统磁选方法不能回收非磁性铁，一般残留15%左右）。另外，我们利用尾料钢渣含钙高和水渣需要高碱度材料激发的特点，复合配制出一种新型水硬性胶凝材料，用该种胶凝材料可生产各种新型建材产品。

因此本项目对工业废渣的利用水平最高，真正做到全利用、零排放，解决了这一世界性难题。

四、除铁后的工业废渣在高温下进行液相反应，生成硅酸钙等活性产物，其活性和安定性得到了质的改变，炉内熔分还原改性为工艺废渣生产新型建材产品解决了稳定性问题，这一技术创新促进了新型建筑材料产业的发展。

五、本项目由于采用的工艺技术先进，变废为宝，每年可新增产值24.79亿元，新增利税7.15亿元，故经济效益十分显著。

六、本项目生产的新型建筑材料完全可以替代传统的粘土砖，每年可减少4亿块粘土砖的生产量，从而每年减少植被破坏300亩、减少燃煤用量7万吨，该项目推广后可以大大降低二氧化碳的排放及对大气的污染，极大地改善生态环境。

七、本项目投产以后，社会效益十分显著，可以拉动当地机械制造、运输、物流、建筑及服务等行业的发展，增强地方经济的实力。

八、本项目积极贯彻了国家促进循环经济发展的思路，实现了节能、减排、降耗的环保目标。对我国循环经济发展有引领和示范的作用。

九、本项目的实施开创了一个全新的工业废渣综合利用的新行业。

2国内外研究现状及发展趋势

2.1钢铁渣及化工渣的主要种类及特性

钢渣：一种工业固体废弃物，依炉型主要有平炉渣、转炉渣、电

炉渣，排出量约为粗钢产量的15-20%。钢渣在温度 1500～1700℃

下形成，高温下呈液态，缓慢冷却后呈块状，一般为深灰、深褐色。有时因所含游离钙、镁氧化物与水或湿气反应转化为氢氧化物，致使渣块体积膨胀而碎裂；有时因所含大量硅酸二钙在冷却过程中(约为675℃时)由β型转变为 γ型而碎裂。如以适量水处理液体钢渣，能淬冷成粒。钢渣主要由钙、 铁、 硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。有的地区因矿石含钛和钒，钢渣中也稍含有这些成分。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。

目前我囯各类钢渣每年排放量约8000万吨，其中转炉钢渣量占90%以上，堆积的旧渣4亿吨。

高炉矿渣：高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。在高炉冶炼生铁时，高炉加入的原料，除了铁矿石和燃料(焦炭)外，还要加入助熔剂。当炉温达到1400-1600℃时，助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和矿渣。高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。从化学成分来看，高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。每生产1t生铁，高炉矿渣的排放量随着矿石品位和冶炼方法不同而变化。例如采用贫铁矿炼铁时，每吨生铁产出1.0-1.2t高炉渣；用富铁矿炼铁时，每t生铁只产出0.25t高炉渣。由于近代选矿和炼铁技术的提高，每t生铁产出的高炉矿渣量已经大大下降。

由于炼铁原料品种和成分的变化以及操作工艺因素的影响，矿渣

的组成和性质也不同。按照冶炼生铁的品种，高炉矿渣可分为铸造生铁矿渣、炼钢生铁矿渣和特种生铁矿渣。按照高炉矿渣化学成分中的碱性氧化物的多少．高炉矿渣又可分为碱性矿渣、中性矿渣和酸性矿渣。

瓦斯灰：钢铁生产过程中产生的煤气经除尘后收集的一种含有铁矿、焦碳、煤粉的固体废弃物，据统计钢铁企业每年大约产生瓦斯灰类固体废弃物量为100—180kg/t钢。按照目前我国的钢产量近6亿吨估算，我国每年将产生约8000万吨瓦斯灰类固体废弃物。 除尘灰：钢铁生产过程中排放的大气污染物经除尘设备处理后收集的固体废弃物，据统计钢铁企业每年大约产生除尘灰类固体废弃物量为100—180kg/t钢。按照目前我国的钢产量近6亿吨估算，我国每年将产生约8000万吨除尘灰类固体废弃物。

OG泥：OG泥是钢铁厂转炉炼钢的副产品，它的回收利用一直备受关注。按照宝钢的生产数据，每产1t钢，约产生16kg转炉尘，由于国内炼钢转炉尾气绝大多数系采用湿式收尘，所以得到的是含水量较大的OG泥。宝钢每年可产生OG泥近70万吨，全国每年产生的OG泥约1600万吨。它的主要成分是：Fe(～56％)，其次是CaO和Al2O3，其特点是粒度细，粘性大，水分高(～30％)。

硫酸渣：硫酸渣又称黄铁矿烘渣或烧渣。化工废渣的一种，用黄铁矿制造硫酸或亚硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为Fe2O3：20-50%，SiO2：15-65%，Al2O3：10%，CaO：5%，MgO<5%，S：1-2%，一般还含有Cu、Co等。其化学成分不同利用途径也有所不同，高铁

硫酸渣最有效的利用是作为炼铁原料，硫酸渣则可用作水泥原料、制砖材料等。据统计，1999年我国硫酸产量为2356万t，2000年硫酸产量超过2500万t，2008年硫酸产量达到6000万t左右，每生产1t 硫酸约排出0.8～1.5t硫铁矿烧渣，按此估算，全国每年排出约7000万t的硫铁矿烧渣。

2.2国内外研究现状

2.2.1钢渣研究应用国内外现状

工业发达国家开展钢渣粉利用的研究较早，20世纪70年代，美国钢渣就己经达到排用平衡，历史积留的钢渣粉基本消耗。2001年美国钢渣产量665万吨，其中37%用于路基工程，22%用于工程回填料，22%用于沥青混凝土集料;1998年日本钢渣产量约1300万吨，其中22%用于道路工程，40%用于土木建筑工程，20%用于回炉烧结料，8%用于深加工，6%用于水泥原材料，1%用于肥料，4%用于回填料；目前整个欧洲钢渣年产量约1200万吨，其中65%得到利用，其余35%仍堆积未被利用;德国钢渣利用率相对较高，1998年德国约97%的钢渣已作为集料广泛应用于公路交通、地下及民用建筑工程;加拿大年钢渣产量约100万吨，大部分堆积在钢厂附近或作为回填料，仅少量用作水泥生产的钙质或铁质材料，近年来加强了钢渣作为水泥混合材的研究，但掺量只有10一20%左右，而且还没有付诸实际生产。

国外钢渣再利用情况联合国 (CEE)组织对美、日、俄、德、法等20多个国家的钢渣利用情况作了调查。统计表明，这20多

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库武建院钢铁渣及化工渣综合利用新技术研究与开发 - 图文(2)在线全文阅读。