5-工业固体废物的处理与利用[40页]课件.ppt
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- 40页 工业 固体废物 处理 利用 40 课件
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1、 主要内容主要内容矿业固体废物的处理利用矿业固体废物的处理利用 5.1 5.3能源工业固体废物的处理利用能源工业固体废物的处理利用 5.2冶金工业固体废物的处理利用冶金工业固体废物的处理利用 5.4 化学工业固体废物的处理利用化学工业固体废物的处理利用 石油化学工业固体废物的处理利用石油化学工业固体废物的处理利用 5.5教学目标教学目标 1. 1.了解典型工业固体废物资源化回收利用途径了解典型工业固体废物资源化回收利用途径 2. 2.能结合本章学习,举出矿业、冶金工业、能源工业、能结合本章学习,举出矿业、冶金工业、能源工业、化学工业、石油化学工业等领域固体废物资源化利用实例化学工业、石油化学工
2、业等领域固体废物资源化利用实例 3. 3.着重掌握冶金、能源、化学工业中固体废物资源化的着重掌握冶金、能源、化学工业中固体废物资源化的新思路、新技术及发展方向新思路、新技术及发展方向5.1 5.1 矿业固体废物的处理利用矿业固体废物的处理利用 矿矿业业固固体体废废物物分分类类 及及性性质质按原矿矿床学分按原矿矿床学分基性岩浆岩基性岩浆岩 自变质花岗岩自变质花岗岩 金伯利岩金伯利岩 玄武玄武-安山岩等安山岩等 28个基本类型个基本类型 按选矿工艺分按选矿工艺分手选、重选、手选、重选、磁选、电选及光磁选、电选及光电选、浮选、化电选、浮选、化学选矿等矿业废学选矿等矿业废渣渣按主要矿物成分按主要矿物成
3、分石英为主高硅型石英为主高硅型 长石及石英为主的长石及石英为主的高硅型高硅型 以方解石为主的富以方解石为主的富钙型钙型 硅铝质型矿业废物硅铝质型矿业废物成分复杂矿业废渣成分复杂矿业废渣 主要元素是O、Si、Al、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、P等。5.1.1 5.1.1 矿业固体废物的种类与性质矿业固体废物的种类与性质 5.1 5.1 矿业固体废物的处理利用矿业固体废物的处理利用 l 矿业固体废物的产生矿业固体废物的产生 黑色金属矿山、有色金属矿山、黄金矿山等在采矿、黑色金属矿山、有色金属矿山、黄金矿山等在采矿、选矿、冶炼和矿物加工过程中,产生的数量庞大的固选矿、冶炼和矿物加工过程中,产生
4、的数量庞大的固体或泥状废物,主要包括选矿尾矿、采矿废石、赤泥体或泥状废物,主要包括选矿尾矿、采矿废石、赤泥、冶炼渣、粉煤灰、炉渣、浸出渣、浮渣、电炉渣、冶炼渣、粉煤灰、炉渣、浸出渣、浮渣、电炉渣、尘泥等尘泥等5.1.1 5.1.1 矿业固体废物的种类与性质矿业固体废物的种类与性质 5.1 5.1 矿业固体废物的处理利用矿业固体废物的处理利用 5.1.25.1.2矿业固体废物的综合利用技术矿业固体废物的综合利用技术 1.1.回收有价金属回收有价金属 铁矿、有色金属、非金属矿的采选回收率分别为60-67%、30-40%、25-40% 尾矿中含铜、铅、锌、铁、硫、钨、锡等,以及钪、镓、钼等稀有元素及
5、金、银等贵金属 铁矿尾矿:高梯度磁选机回收细粒赤铁矿;有色金属矿山尾矿:回收金属精矿,如对部分硫化矿尾矿进行浮选回收银试验,可获得含铋银精矿,采用三氯化铁盐酸溶液浸出,最终获得海绵铋和富银渣;金属尾矿:黄金价值高,但在地壳中含量很低,所以从金矿尾矿中回收金就显得更为重要。对尾矿经过再富集,可进一步回收金及其他金属。2.2.采空区回填、泄土造田采空区回填、泄土造田 耗资少、操作简单5.1 5.1 矿业固体废物的处理利用矿业固体废物的处理利用 p 冶金矿山固体废物的综合利用冶金矿山固体废物的综合利用 3.3.生产建材生产建材 尾矿制砖:免烧砖、墙体砌块、蒸养砖、建筑用砖、铺路砖、涂化饰面砖等 生产
6、水泥和混凝土:代替部分水泥原料;作为原料配置混凝土;作为混凝土的粗细骨料直接使用 生产玻璃:利用高钙镁型尾矿生产饰面玻璃,铁尾矿用量可达70-80%;作为生产微玻璃材料,能改善为玻璃性能 用作其它建筑材料:如陶瓷、石莎英、微晶玻璃等4.4.用作龙肥用作龙肥 用作其它建筑材料:如铁尾矿含少量磁铁矿,经磁化后,再掺加适量的N、P、K等,得磁化复合肥;镁尾矿中含CaO、MgO和SiO2可用作土壤改良剂;锰尾矿除含锰外,通常还含P2O5、Cl-、SO42-、MgO和CaO等,可作为一种复合肥使用;钼尾矿施于缺钼的土壤,有利于农业增产,降低食道癌的发病率。5.1 5.1 矿业固体废物的处理利用矿业固体废
7、物的处理利用 p 煤矸石的资源属性与利用途径煤矸石的资源属性与利用途径热值 (kJ/kg) 合理资源化途径 说明 0500 回填、筑路、造地、制骨料 制骨料以矿岩类未燃矸石为宜 5001000 烧内燃砖 要求矸石的CaO 含量2000 烧混合建材、制骨料、代土节煤烧水泥 用大型沸腾炉发电、供热 5.1 5.1 矿业固体废物的处理利用矿业固体废物的处理利用 p 煤矸石的资源属性与利用途径煤矸石的资源属性与利用途径5.2 5.2 冶金工业固体废物的处理利用冶金工业固体废物的处理利用5.2.1 5.2.1 冶金工业固体废物的种类及其性质冶金工业固体废物的种类及其性质5.2 5.2 冶金工业固体废物的
8、处理利用冶金工业固体废物的处理利用p 高炉渣高炉渣 高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣,其主要化学成分是CaO、Al2O3、SiO2、MgO、MnO、FeO和S等组成的硅酸盐和铝酸盐。此外有些矿渣还含有微量的TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3等,其中,CaO、Al2O3、MgO、SiO2等四种主要成分在高炉渣中占90%以上。目前,我国除17的钒钛高炉渣、含放射性稀土元素的高炉矿渣没有利用外,普通高炉矿渣基本上全部利用。5.2.1 5.2.1 冶金工业固体废物的利用冶金工业固体废物的利用5.2 5.2 冶金工业固体废物的处理利用冶金工业固体废物的处理利用p 高炉渣主
9、要处理利用途径高炉渣主要处理利用途径 道路材料 湿碾矿渣混凝土 矿渣砖、 砌块材料 水泥混合材 道路材料、 铁路道渣 混凝土骨料 地基加固回填 水泥配料 矿渣棉原料 水渣 膨珠 膨珠 碎石 轻质混凝土骨料 地基加固材料 护炉材料 高炉熔渣 急冷处理 缓冷处理 炉前冲渣法 炉外池式法 炉前滚筒法 炉外滚筒法 炉前热泼 渣场热泼 渣场自然堆存 半湿式 湿式 5.2 5.2 冶金工业固体废物的处理利用冶金工业固体废物的处理利用p 钢渣钢渣 钢渣是炼钢过程中排出的废渣,数量约为钢产量的15%20%。根据炼钢所用炉型的不同,钢渣分为转炉渣、平炉渣、电炉渣。钢渣的形成温度为15001700,在高温下呈液态
10、,缓慢冷却后呈块状或粉状;转炉渣和平炉渣一般为深灰、深褐色;电炉渣多为白色。钢渣主要由CaO、MgO、Al2O3、SiO2、MnO、FeO、P2O5等氧化物组成,其中钙、铁、硅氧化物占绝大部分。各种成分的含量依炉型、钢种不同而异,有时相差悬殊。5.2 5.2 冶金工业固体废物的处理利用冶金工业固体废物的处理利用p 钢渣钢渣钢渣制水泥钢渣制水泥钢渣中选钢铁钢渣中选钢铁钢渣用于路基钢渣用于路基垫层垫层作农肥和酸性作农肥和酸性土壤改良剂土壤改良剂钢渣的处理钢渣的处理利用途径利用途径作钢铁冶炼溶剂作钢铁冶炼溶剂5.3 5.3 能源工业固体废物的处理利用能源工业固体废物的处理利用 5.3.1 粉煤灰的性
11、质粉煤灰的性质 粉煤灰是冶炼厂、化工厂和燃煤电厂排放的非挥发性煤残渣,包括漂灰、飞灰和炉底灰三部分。根据煤炭灰分的不同,粉煤灰的产生量相当于电厂煤炭用量的2.55.0。粉煤灰是高温下高硅铝质的玻璃态物质,经快速冷却后形成的蜂窝状多孔固体集合物,属火山灰类物质,外观类似水泥,颜色从乳白到灰黑,其物化性质取决于燃煤品种、煤粉细度、燃烧方式及温度、收集和排灰方法等。5.3 5.3 能源工业固体废物的处理利用能源工业固体废物的处理利用 p 粉煤灰粉煤灰 由表可知,粉煤灰属硅铝酸盐,其中SiO2、Al2O3和Fe2O3的含量约占总量的80%,由于富集有多种碱金属、碱土金属元素,其pH值较高;同时,粉煤灰
12、具有粒细、多孔、质轻、容重小、粘结性好、结构松散、比表面积较大、吸附能力较强等特性。5.3 5.3 能源工业固体废物的处理利用能源工业固体废物的处理利用 5.3.2 5.3.2 粉煤灰的加工与利用粉煤灰的加工与利用1.1.粉煤灰在建材工业中的应用粉煤灰在建材工业中的应用 水泥、混凝土掺料:粉煤灰与粘土成分类似,并具有火山灰活性,在碱性激发剂下,能与CaO等碱性矿物在一定温度下发生“凝硬反应”,生成水泥质水化胶凝物质 ; 粉煤灰砖:如蒸养粉煤灰砖、泡沫砖、轻质粘土砖、承重型多孔砖、非承重型空心砖,以及碳化粉煤灰砖、彩色步道板、地板砖等新型墙体材料。 小型空心砖块 硅钙板 粉煤灰陶瓷 其它建筑制品
13、:辉石微晶玻璃、石膏制品的填充剂、做沥青填充料生产防水油毡、制备矿物棉、纤维化灰绒、陶砂滤料,在砂浆中代替部分水泥、石灰或砂等5.3 5.3 能源工业固体废物的处理利用能源工业固体废物的处理利用 2.2.粉煤灰在农业上可用作土壤改良剂、农肥和造地还田等粉煤灰在农业上可用作土壤改良剂、农肥和造地还田等3.3.粉煤灰在环保上的应用粉煤灰在环保上的应用 在废水处理工程中的应用:粉煤灰本身已具有较强的吸附性能,经硫铁矿渣、酸、碱、铝盐或铁盐溶液改性后,辅以适量的助凝剂,可用来处理各类废水;在废水脱色除臭、有机物和悬浮胶体去除、细菌微生物和杂质净化、以及重金属离子去除上,粉煤灰均有显著的处理效果。 在烟
14、气脱硫工程中的应用:电厂烟气脱硫的主要方法是石灰-石灰石法,此法原料消耗大、废渣产量多,但在消石灰中加入粉煤灰,则脱硫效率可提高57倍。 在噪声防治工程中的应用:制作保温吸音材料、制作GRC双扣隔声墙板。在噪声防治工程中的应用:制作保温吸音材料、制作GRC双扣隔声墙板。4.4.粉煤灰的工程填筑应用粉煤灰的工程填筑应用 - 粉煤灰的成分及结构与粘土相似,可代替砂石,应用在工程填筑上,如筑路筑坝、围海造田、矿井回填等5.5.从粉煤灰中回收有用物质从粉煤灰中回收有用物质 - 分选空心微珠、提取工业原料、回收稀有金属5.3.2 5.3.2 粉煤灰的加工与利用粉煤灰的加工与利用5.4 5.4 化学工业固
15、体废物的处理利用化学工业固体废物的处理利用 5.4.1 化学工业废渣的种类与特性化学工业废渣的种类与特性 化学工业固体废物是指化工生产过程中产生的固体、半固体或浆状废物,包括生产过程中产生的不合格产品、副产物、失效催化剂、废添加剂及原料中夹带的杂质等;直接从反应装置排出的或在产品精制、分离、洗涤时由相应装置排出的工艺废物;以及空气污染控制设施排出的粉尘,废水处理产生的污泥,设备检修和事故泄漏产生的固体废物及报废的旧设备、化学品容器和工业垃圾等。 p 分类分类 (1)按行业和工艺过程分 可分为无机盐工业废物(铬渣、氰渣、磷泥等)、氯碱工业废物(盐泥、电石渣等)、氮肥工业废物(主要是炉渣)、硫酸工
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