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主要工矿业固体废物的处理和利用

时间:2010-01-29 03:29 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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第二节 主要工矿业固体废物的处理和利用

 

    工矿业固体废物的特点是数量巨大、品种繁多、利用困难。采矿、冶金、煤炭、电力、化工、建材等工业部门,是产生固体废物的大户,其他如轻工、食品、机电等工业也均有废物产生。目前国内外进行工作较多的是各种工业废渣的处理利用。一、废石和尾矿的处理和利用

 

    采矿工业中,大部分矿产资源是采用露天开采的。我国铁矿有90%是露天开采的,美国有84%,加拿大有97%,其他各国也均在65%以上。露天采矿的剥离量很大(每吨金属产品用矿量如表10-4所示)。大量的采矿废石不仅要占地堆存,而且各种金属成分,经过风吹雨淋,还会污染环境,因而废石的处理和利用是值得重视的问题。

    炼铁工业产生的尾矿量很大,每生产一吨精矿,约产生1.5吨尾矿。我国目前一年生产3000万吨精矿,大约要排出4500万吨尾矿,绝大部分是筑坝堆存,许多厂的尾矿坝已堆满为患。有少量尾矿用于蒸气养护、高压蒸气养护,或以烧结法制砖及加气混凝土砌块等。国外对废石和尾矿多采用物理法、植物法和化学法等措施处理,以防止流失、飞扬,减少对环境的污染。

     1.物理法

    物理法,即在细粒的尾矿堆上喷水,然后再覆盖石头和泥土,以防止尾矿的流失和污染。

     2.植物法

    植物法是在废石或尾矿场上栽永久性植物。据实验,牛毛草可种于铅、锌、钙质尾矿场上,苇草宜种于铅、锌酸性尾矿场上。英国有关部门经长期观察与研究,发现矿山自然生长着一种“耐性群体”的禾草,这种禾草具有抵抗高金属量和耐低养分的能力,由于扎根深,生长茂密,能起到良好保护尾矿的作用。

     3.化学法

    化学法是利用化学反应剂与尾矿表面发生化学反应,生成抵抗水和空气作用的外壳的方法。

     4.矿山土地复原法

    矿山土地复原法是将废石和尾矿填充于开采后的矿坑中,待废石和尾矿沉降稳定后,加以平整,然后在覆以一定厚度的好土上种植植物或建造房屋,使土地得到重新利用。

     

二、高炉渣的处理和利用

 

    高炉渣是在高炉炼铁时产生的,它是由矿石中的脉石、燃料中的灰分和熔剂(一般是石灰石)中的非挥发组分形成的炉渣。高炉渣的生成量与矿石品位有关,我国每炼一吨铁,产生0.6—0.7吨高炉渣,日、美等国约0.27—0.3吨。我国目前一年大约排2100万吨高炉渣,美、日各排2700万吨。最初各国的高炉渣都是花费巨额资金设置堆渣场。随着科学技术的发展,目前已有多种加工处理方法,将高炉渣加工成可资利用的材料。

    高炉渣,可分为炼钢生铁渣、铸造生铁渣和锰铁渣。其主要化学成分是钙、硅、铝、镁、锰、硫的氧化物,有些地区的炉渣中还含有钛、钒等成分(表10-5)。高炉渣经过缓慢冷却后可生成钙黄长石(2CaOSiO2Al2O3)、硅酸二钙(2CaOSiO2)、镁方柱石(2CaO·MgO·2SiO2)、钙镁橄榄石(CaO·MgO·SiO2)等的固熔体和玻璃体的矿物。用大量水激冷(水淬)的高炉渣可生成颗粒状玻璃体。用适量水处理的高炉渣可形成浮石状物质,用气体可吹制成渣棉,也可热铸成块,成为有多种用途的材料。

    高炉渣是利用技术最成熟的工业废渣。我国目前有60%高炉新渣制成水渣作水泥原料,每年还从积存渣堆中开采10%重矿渣作碎石使用,利用率达70%。美国早在二十世纪五十年代已达到了100%利用,日本、西德、法、英、瑞典、比利时等国也已达到产用平衡。高炉渣的处理工艺和利用方法很多,下面表10-5将对一些主要处理工艺和利用方法做简要的介绍。

     1.水渣的处理工艺和利用

    我国目前的水淬工艺有两种:一种是利用渣罐将接取的熔融渣送至泡渣池进行泡淬。这种方法要有渣罐、渣车和铁路运输线等设施,投资多,而且泡淬水渣时,随同蒸气产生大量硫化氢和渣棉散入环境,污染大气;另一种是在炉台前设置4%坡度的冲渣沟,以10倍的水在炉渣出炉后进行冲淬,然后积入沉渣池。这种工艺简单,节省设备,但在高炉前产生大量蒸气污染环境,冲渣沟占地面积亦较大,是不大理想的方法。近年来,日本与英国研究采用了脱水塔水淬法(图10-2)。此法是在炉前设置冲渣罐,用砂泵将渣水混合物打入脱水塔,脱水后的水渣立即装车外运,脱出的水可回收再用。

    这种方法的优点是占地面积小,水渣含水率低,但是砂泵易磨损。西德等国采用底滤池(OCP)法(图10-3),将渣冲入底部带有筛孔的沉渣池,立即脱水。这种方法较脱水塔构造稍简单,但池底需经常反冲维护,投资的建筑材料。高炉熔融渣制成膨胀矿渣的方法,有坑式法、池式法、流槽法、堑坑法、滚筒法、翻转盘法和离心机法等多种生产方法。近年来又发展了一种利用滚筒生产膨珠的新方法(图10-4)。生产过程是利用直径为1米,长3米左右的叶片滚筒,将熔融的矿渣打散抛向空中,在适量水和渣本身的气体和表面张力作用下,凝固成内含微孔、表面光滑、大小不等的膨珠。自然形成级配的膨珠是良好的轻混凝土骨料,也可代替水渣作水泥混合材料。该种方法较生产热泼矿渣周转快,也无需进行破碎,工艺简单;较生产水渣节省水、投资省、排出的硫化氢和废水极少、对环境影响小等优点较多。膨珠还是空心砌块的优质原材料,也是良好的筑路材料。

     4.高炉矿渣棉的处理工艺和利用

    由高炉制成矿渣棉有两种生产工艺:一种是热融渣在炉前利用压缩空气或高压蒸气吹制成矿渣棉。这种方法节约燃料、工艺简单,但是成分不易控制,制出的矿渣棉质量较差;另一种方法是以高炉矿渣为主要原料,加入硅石、玄武岩、安山岩,有时加入石灰调整成分,再经燃料熔化后吹制,这种方法制取的矿渣棉质量优良。矿渣棉可用作保温、吸音、防火材料,由它可加工成保温板、保温毡、保温管、保温带、吸音板、吸音带等。矿渣棉制造的耐火板或耐火纤维,在700℃下使用而不变质。

     5.高炉矿渣的其他加工工艺及利用

    控制熔融高炉渣的冷却速度,可生产热铸矿渣制品。苏联用含钛的高炉渣加入较少的石英砂、铁矿石和铬矿石,可制造出优质铸石。由于铸石强度高,耐磨性好,可代替钢材使用。有些国家还将高炉矿渣,配以硅砂、磷酸钙、碳酸镁、苏打灰等组分,生产微晶玻璃。微晶玻璃具有耐腐蚀、耐热、耐磨、强度高、绝缘性好的特点,在许多情况下,它可以代替铁、钢、有色金属、混凝土、铸石、大理石、花岗石等材料制成各种制品。矿渣还可作玻璃、陶瓷、搪瓷原料。

    矿渣还是一种硅钙农肥,其中所含的铜锰等许多成分是农作物微量元素的肥料。

     

三、钢渣的处理和利用

 

    钢渣是炼钢过程排出的废渣。转炉渣、平炉渣及电炉渣等,是在炼钢过程中由造渣材料和冶炼反应物及熔融的炉衬生成的。钢渣是由钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷等的氧化物所组成。其中钙、铁、硅氧化物占绝大部分。钢渣的成分含量依炉型、钢种的不同而异,有时相差很悬殊,如表10-6所示。

    钢渣的排量大约为粗钢量的20%左右,我国目前每年排渣量大约为600多万吨,美国1700万吨,全世界约1-1.5亿吨。我国钢渣利用率约为10%,美国的利用率最高,在七十年代已达

    到了排用平衡。现将主要的处理方法和利用加以介绍。

     1.钢渣热泼成碎石及其利用

    世界各国通行的处理工艺是将钢渣热泼成碎石,其流程如图10-5所示。将熔融的钢渣泼成约30厘米厚的渣层,喷适量的水,促使其凝固,然后铲起,破碎、筛分(同时磁选回收废钢),即成钢渣碎石。

    钢渣可作为炼铁、炼钢的炉料。钢渣碎石可直接加入高炉,小于3厘米的颗粒加入烧结矿作炼铁熔剂,其中的氧化钙可以代替石灰石,氧化镁可代替白云石作熔剂,钢渣中所含的铁和锰等金属也得到了回收,除其中的硅无用、磷有害外,钢渣成分的4/5都得以利用,因而价值较高。

    因为钢渣碎石不滑移,强度高,耐磨、耐蚀、能互相钳紧,与沥青粘结牢固等特点,所以特别适宜作道路的基层、结构层,尤其宜作沥青混凝土路面骨料。用它作基层,渗水、排水性好,表面层既耐磨又防滑。我国一些大城市如上海、北京、天津、武汉等都有钢渣道路材料的应用。美国商品钢渣的70%用于道路材料,法国、西德、荷兰、比利时等国均推荐钢渣作道路材料。钢渣也可用作铁路道渣,并具有导电性小、不干扰铁路系统的电讯工作、不长杂草、路床干净而稳定等优点。使用钢渣碎石的一个重要技术问题是钢渣的体积稳定性问题。钢渣由于含有大量硅酸二钙,在温度675℃左右时由β型转变为γ型,体积膨胀,以及含有游离的氧化钙和氧化镁,遇水时变成氢氧化钙和氢氧化镁,使得体积膨胀,并使钢渣碎裂、粉化,因此严禁作为混凝土骨料使用。即使作为道路材料,也应进行检验,并采取措施,促使完成分解。国外一般都是在钢渣堆积过程中边堆积边洒水,堆高约20米,存放半年后再使用。这种方法不一定能完全消除分解,但可减少分解,如能注意使用范围,基本上可以控制。

     2.水淬钢渣处理工艺及其利用

    采用热泼法处理钢渣存在热操作多、条件差、设备损耗大、占地面积大等问题。近年来国内外研究出各种水淬法。此法即在平炉前安设一个带孔渣罐,使熔融渣通过罐孔流入冲渣沟,渣和水按1∶10的比例水淬成粒,水渣通过输渣沟再集入沉渣池。熔融渣的流量控制在每分钟1—4吨,水的压力为2.5公斤/平方厘米。水淬钢渣处理工艺见图10-6。

    水淬钢渣可作炼铁熔剂、钢渣水泥和肥料等使用,效果良好。水淬钢渣代替石灰作烧结熔剂,透气性好,可提高高炉的利用系数,降低焦比,提高产量,节省燃料。

    由于水冲钢渣有爆炸难关,近来美国AF(A. H. Fieser)设计公司,研究出一种(ISC)盘式水淬法(图10-7)。用渣罐接取熔融钢渣后,运到距炉子约200米的水淬间,用吊车将渣倒在ISC盘上,每三个盘为一组,共四组,盘架设在2米高的支架上,使渣层厚度保持在10厘米左右,然后喷洒适量水,促使其凝固。待其颜色变黑(约500℃),再用吊车来倾翻渣盘,将渣倒在运渣车上,同时再洒水降温。待渣温降至200℃左右时,再倒入车间外的泡渣池中继续泡淬,然后用抓斗抓取,装车外运。处理的钢渣的直径,大部分为10厘米以下的颗粒,便于运输和磁选,大大减少了碎石加工量,节省了设备,环境好。

    钢渣在水淬过程中被水激冷成粒,可省却大量破碎加工量,可节省设备和投资,利于使用。水淬过程中钢渣所含的游离氧化钙和氧化镁被水溶解,因而可以提高钢渣的稳定性。有利于水泥生产和筑路。水淬钢渣透气性好,用以代替石灰作烧结熔剂,可提高高炉利用系数、降低焦比、提高产量、节省燃料。熔融钢渣中所夹的金属在水淬时也易于成粒,便于磁选回收。

    近年来,我国上海、北京、太原、本溪、抚顺、山东等许多地方利用积存的钢渣生产的水泥大部分是用45%钢渣、45%高炉水渣,加10%石膏,直接磨制成300号无熟料水泥。也有的减少些钢渣,用以15%左右的水泥熟料,生产少熟料钢渣水泥。钢渣水泥早期强度低,耐磨性较差,但后期强度高,耐磨、耐久性好,有微膨胀性,适用于地下工程和水工工程。钢渣还可作水泥熟料的配料成分,可用以生产铁酸盐水泥,烧成温度低,可节省能源。钢渣还可做肥料,在国内外已普遍采用。

 

四、有色金属渣处理利用

 

    许多有色金属都是共生于矿石中的,冶金生产过程的中间渣,往往有综合回收金属的价值。这是冶金生产问题。这里只介绍综合回收被抛弃废渣的处理和利用问题。

    目前我国数量最多的有色金属渣是氧化铝厂残渣——赤泥,其次是铜、铅、锌、镍渣等。

     1.赤泥的处理和利用

    生产1吨氧化铝约排出0.3—2吨赤泥。我国目前每年大约排放100多万吨赤泥,美国排放1000多万吨,全世界约排放2000万吨左右。

    赤泥是钙、硅、铝、铁为主的氧化物,其矿物组成主要是硅酸二钙(2CaOSiO2)约占50—60%,其他有氧化铁(Fe2O3XH2O)、霞石、钠硅渣、含水铝酸三钙固熔体、方解石、钙钛矿和部分附着碱等。美、苏、日、西德等国对赤泥的利用都很重视。但没有工业规模的利用,大部分是在低洼地堆存,稍经干燥后倒入海中,这样既浪费了资源,还污染了环境。因为赤泥含碱,还会使堆场附近的土地碱化。

    我国山东铝厂多年来利用赤泥生产水泥,年产达数十万吨。该厂生产三种水泥:一种是用赤泥作水泥生料的配料,生产普通硅酸盐水泥;一种是用赤泥作生料配料,生产特殊性能的油井水泥;一种是将赤泥与水泥熟料、石膏等共同磨制,生产赤泥硫酸盐水泥。

    不少国家还研究从赤泥中回收碱、铝、铁、钛、镓、钒等金属。赤泥还可以作炼铁球团的粘接剂、炼钢助熔剂、制砖、砌块、烧制轻混凝土骨料,以及作气体吸收剂、净水剂、活性剂。还可以作橡胶填料、颜料、催化剂的填料等。

    赤泥利用在技术上的困难是,赤泥很难沉降,易“摇溶”,即使看起来已经干了,稍受挤压水分就出来。赤泥坝易决口,尤其雨天危险更大。在干燥地区,赤泥细粉又易随风飞扬。另外在可耕地上设置面积足够大的赤泥堆场也有困难。近年来有的国家建造了一种新型的带有砂滤层的堆场,堆场的下部是排水管,排水管上部铺以大小不等的砂子,使堆场底部具有渗透性。这种堆场称为Deep、DREW系统。 据称赤泥在这种堆场上堆筑,其体积可较一般堆场减少1/4,通过排水及表层蒸发,使固体含量达50%。

     2.铜、铅、锌、镍渣的处理利用

    铜、铅、锌、镍渣的成分,见表10-7。

     1)铜渣 铜渣有反射炉钢渣和鼓风炉铜渣。我国一些城市利用铜渣与砂混合铺筑道床,稳定性好,渗水快,不腐蚀枕木。鼓风炉和反射炉钢渣均可代替铁粉配制水泥生料。用铜渣生产渣棉,细而柔软,含珠少,熔点低,质优而价廉。许多国家还利用铜渣或铜-镍渣生产铸石。这种铸石生产的制品,有致密结晶结构,在磨损部位仅含很少量细气孔,尽管铜渣酸溶性高达50%,因不能渗入,耐腐蚀性良好,其成分及性能均与玄武岩铸石相近。用铜渣衬砌钢管用在采煤上,寿命比无缝钢管长得多。目前各国正在研究用铜渣作农肥;用铜渣炼铁等。

     2)铅渣 铅渣可作水泥的原料,具有降低熟料的熔融温度,降低煤耗,增大强度等特点。铅渣的用量一般为配料的5%左右。

     3)锌渣 锌渣有蒸馏残渣、锌白渣和浸出渣等,渣内含锌量较高,采用烟化炉回收锌以后的残渣可水淬作建筑材料。锌渣还可制造铸石。

     4)镍渣 水淬镍渣可以制砖、水泥混合材等建筑材料。国外研究用磨细镍渣与水玻璃混合,可制造高强度、防水、抗硫酸盐的胶凝材料,既可以在常温下硬化,也可以在高压蒸气下硬化。可用以配制成耐工作温度为800℃的耐火混凝土等。

     

五、煤灰渣的处理和利用

 

    燃煤电厂发电过程中,煤炭中的灰分,一部分变成粉尘进入烟气中,通过除尘器捕集而得粉煤灰。由于除尘器效率仅80—90%,细灰从烟囱直接逸入大气,称为飘灰。煤炭中的另一部分灰分,在燃烧过程中熔融,沉至炉底,成为炉渣。

    煤灰渣是火山灰质混合物,主要含氧化铝、氧化硅、氧化铁等,其化学成分如表10-8所示。

    我国目前每发电1千瓦。年排灰量大约为1吨左右,全国(1981)年排灰量近3700多万吨。美国约排6500万吨,利用率达20%。我国约有19%粉煤灰及炉渣加以利用,59%贮入灰场,并花费巨额投资筑坝堆存,另有不少排入江河湖海,污染水质、淤塞河道。

    经过多年努力,目前在煤灰渣的利用方面,已取得一定成绩。主要利用途径如下:

     1.煤灰渣作墙体材料

    粉煤灰掺入适量的炉渣、矿渣等较粗颗粒骨料,再与一定量的石灰、石膏和水拌合后,可制蒸气养护砖、砌块、大型墙板等。还可以生产烧结砖,烧制轻骨料——陶粒。这些建筑材料的发展在我国已有较长历史。北京、天津、南京等地均已建起了这类建材厂,生产粉煤灰的各种轻质墙体材料,如泡沫或加气轻质砌块,空心砌块、加气混凝土、陶粒混凝土、石膏板等。用这些材料砌成的墙体每平方米面积的重量,只有一般混凝土墙体的40—60%,由于墙体重量减轻,可使基础负荷降低,从而节省材料消耗,降低建筑造价。而且还有保温、隔音和耐震等特点,不仅可用于一般工业及民用建筑,而且还可用于高层建筑、桥梁、涵洞,以及地下工程等。

     2.利用粉煤灰生产水泥

    粉煤灰是属于火山质材料,具有一定的水硬胶凝性,在水泥熟料中掺入20—40%,可生产粉煤灰硅酸盐水泥。这种水泥具有水化热低、抗渗性和抗裂性好、后期强度高、抗拉强度高、抗硫酸盐性能好等特点,除用于一般工业及民用建筑外,还适用于水工结构。我国上海、甘肃永登等地已正式生产这种水泥。另外,在建筑施工现场还可将粉煤灰直接掺入混凝土或砂浆中,以代替部分水泥,改善混凝土和砂浆质量,掺用量可根据混凝土、砂浆标号、宜控制在10—40%范围内。粉煤灰还可生产大坝水泥。

    用粉煤灰、石灰按一定配合比混合,加水拌匀,辗压成二灰土,可用于稳定路基,做基底层、基层,它具有比石灰稍高的强度,并有一定的版体性和较好的水稳定性。在我国北京、上海、江苏等地已有应用。

     4.利用粉煤灰改良土壤

    将粉煤灰用于粘土,可以起到疏松土壤的作用;用于砂土地可起到保水防渗作用,还可以补充和调节土壤养分的作用;用于盐碱地,可以起到中和盐碱和改良土壤的作用(粉煤灰有孔隙,透气性好,有利微生物活动和养分分解,有利于植物吸收,使植物杆桔粗壮,根系发达,扎根深,吸收的养分和水分更多。)并有提高地温,防冻抗旱、保护地墒的作用。

    粉煤灰中还含有促进植物生长所必需的微量元素,如磷、钾、氯、铁、钙、锰、硼等,可做肥料使用。但农业在使用粉煤灰时,应注意测出其对植物、人体健康的影响。

     5.其他方面的利用

    有些电厂的粉煤灰中含有10%以上的铁、也有的含10—40%的碳,从中回收铁和碳、也是有价值的利用。国外还有用盐酸和烧碱从粉煤灰中回收铜、用硫酸浸出锗、以纯碱加热熔融分解而回收钪等稀有金属的。有的用以生产铸石。制造隔音砖、屋面材料,矿棉等建筑材料。有的用于矿山灭火和防止塌陷。有的用以充填矿井支架周围的敞口空洞,防止矿井塌陷等等。

     

六、煤矸石的处理利用

 

    煤矿开采和洗煤过程中,都排出矸石,约占煤炭量的10—20%,它的主要成分是砖与铝的氧化物,其中SiO2占50—65%,Al2O3占20—25%,Fe2O3占3—10%,CaO占0.5—4%、MgO占0.5—2%,烧失量约10%左右,还有少量硫化物。

    目前我国一年约排1亿吨矸石,随着煤炭工业的发展,预计1985年约达1.5亿吨以上。历年积存的矸石量约10亿吨以上,侵占农田约5万亩。它的利用问题受到国内外重视,我国利用率约20%,主要的利用途径有以下几个方面。

     1.利用煤矸石作建筑材料

    煤矸石作建筑材料,有广泛用途。可用以代替粘土制造砖瓦,而且其中可燃物在燃烧过程中也发挥作用,可节约煤炭。近几年来我国在这方面发展很快。全国已有700多个砖厂使用煤矸石,一年的砖产量达130多亿块,可节省因制砖所毁农田大约7000亩,节约煤炭约200万吨。利用煤矸石作水泥的混合材生产水泥,也是一项技术经济效果好的用途。这种水泥干缩率小,抗硫酸盐侵蚀能力强,水化热低,用这种水泥修建竖井井塔、矿区铁路桥梁、厂房、民用建筑工程等,效果均良好。煤矸石还可代替粘土配料锻烧水泥熟料,既起粘土作用,又可节约燃料。而且水泥质量稳定。苏联、英国、比利时等均在水泥工业中使用煤矸石。近年来我国的京西矿务局等已试验成功用煤矸石做空心砖和加气砌块。煤矸石空心砖和加气砖块与红砖墙比较,墙体自重减轻48%,利用系数提高2%,材料减少40%,劳动力节省46%,劳动强度降低50%,工程效率提高2.5倍,工期缩短67%,模板木材节省19%,墙体造价降低38%,建筑造价降低18%。煤矸石还可用于生产轻混凝土骨料。我国北京、辽宁、阜新、抚顺等地已有煤矸石陶粒的生产,是一种较理想的人工轻骨料。煤矸石还可生产陶瓷、耐火砖、铸石等。

     2.从煤矸石中提取化工产品

    煤矸石除含大量硅、铝等成分外,还含铁、钛,以及微量的镓、镍、钒等。还包括锗、钼、铀等稀有金属。由于这些元素含量极微,很难从中单独提取。比较现实的是生产硅铝材料,用盐酸和硫酸法浸渍煤矸石,从中制取结晶氧化铝、聚合铝、水玻璃和炭黑等多种产品,还可用以生产铵明矾、硫磺、硫酸等化工产品。

     3.利用煤矸石作肥料

    利用煤矸石作肥料有两种途径:一种是以高温煅烧的煤矸石渣子直接作肥料;另一种是以煤矸石为原料进行干馏造气。煤矸石在400—600℃干馏还可回收硫磺、萘、氨等有用物质。据研究长期施用氮、磷、钾的农田,土壤中缺乏硼、硅酸和氧化镁,而煤矸石中含有这类成分,用煤矸石制成基肥改良土壤,可提高农作物单位面积的产量。

     4.利用煤矸石作燃料

    对含碳量较高的煤矸石,应充分利用作为燃料。近年来随着燃烧技术的不断改善,煤矸石可用于沸腾炉和煤粉炉的燃料。燃烧后的残渣,仍有多种用途。

     

七、硫酸渣的处理和利用

 

    硫酸渣是利用黄铁矿制造硫酸或亚硫酸的过程中排出的渣,又称黄铁矿渣,或烧渣。黄铁矿经焙烧分解后,铁、硅、铝、钙,镁和有色金属等转入烧渣中,其中铁、硅含量较多,波动范围很大(表10-9)。根据铁含量的高低可分高铁硫酸渣和低铁硫酸渣。高铁渣中氧化硅含量大于35%,低铁渣中氧化硅含量高达50%以上,类似于粘土。

    高铁硫酸渣作为炼铁原料已有一百多年历史,在技术发达的国家里几乎全部都加以利用。我国目前每年大约排放高铁渣400多万吨,已利用100多万吨,大部分弃置堆积,这不仅侵占了农田,而且渣中的硫化物还会污染土地。硫酸渣直接排入江河湖海,会使水体遭到严重污染,成为环境中的污染源。

    硫酸渣的主要用途是做水泥原料、炼铁原料及建筑材料等。

    近年来巴西等国以硫酸渣为原料,采用回转窑同时生产出铁和水泥。我国浙江和天津等地的造纸厂也进行过试验和试生产,其工艺流程如图10-8所示。在整个操作过程中,炉料的运行同火焰的气流成逆相运动,在窑内物料还原出生铁,炉渣即成为水泥。在窑头端部的1.2米处,沿窑内砌筑高为300毫米的挡圈,把铁水拦阻在窑体内,定时从窑壁开设的铁水口放出低硫、低硅灰口生铁。炉渣是固熔体,经冷却带从卸料口连续排出。炉渣内一般尚含有5—7%的粒铁,需要破碎、磁选,将铁除去后,再配入4%左右的石膏及适量混合材料,磨细即为硅酸盐水泥。

    综上所述,可将几种工业废渣的主要用途列如表10-10。


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