固体废物处理与处置-课件4

,固体废物处理与处置,Treatment and Disposal of Solid Waste,第七章,固体废物的资源化,与综合利用,第七章,高炉矿渣,钢渣,铁合金渣,粉煤灰,有色金属渣,铬渣,废石膏,硫铁矿烧渣,工业固体废物综合利用,煤矸石,冶金矿山废渣,矿业固体废物综合利用,建筑垃圾,废塑料,废橡胶,废纸,废纤维,城市生活垃圾综合利用,秸秆,农林固体废物综合利用,污泥,污泥综合利用,1,2,3,4,5,高炉矿渣工业固体废物综合利用煤矸石矿业固体废物综合利用建筑垃,高炉渣的分类,及性质,按冶炼生铁的品种,铸造生铁矿渣,炼钢生铁矿渣,按矿渣的碱度分,碱性矿渣,Mo1,酸性矿渣,Mo1,中性矿渣,Mo=1,成分,CaO,SiO,2,Al,2,O,3,MgO,MnO,Fe,2,O,3,TiO,2,V,2,O,5,S,F,普通渣,高钛渣,锰钛渣,含氟渣,3849,2346,2847,3545,6242,2035,2137,2229,617,915,1124,68,113,210,28,37.8,0.11,1,523,0.150.19,0.152,0.11.7,2029,.1.6,0.21.5,2.5),稳定性,fCaO,、,MgO,、,C,2,S,、,C,3,S,等不稳定组分在一定条件下都具有体积不稳定性,如,fCaO,水化消解为,Ca(OH),2,，体积成倍增大；,MgO,消解为,Mg(OH),2,，体积膨胀,77%,活性,C,3,S,、,C,2,S,等具有水硬胶凝性活性矿物的含量。当钢渣碱度,R,为,1.82.5,时，其中的,C,3,S,和,C,2,S,的含量之和为,60%80%,；,R,2.5,时，钢渣中的主要矿物为,C,3,S,。活性矿物的水硬性需很长时间才能表现出来,;,细磨，用添加剂激发活性,易磨性,钢渣结构致密，含铁量高，因此较耐磨。所以宜作路面材料。易磨性可用相对易磨系数表示，将物料与标准砂在相同条件下粉磨，所得比表面积之比即为相对易磨系数,碱度指钢渣中CaO与SiO2和P2O5的含量比 R=wCaO,热泼法,ISC,法,水淬法,风淬法,粉化处理,作冶金原料,作烧结熔剂,40%50%CaO,，,4%,酸性土壤、缺磷碱土,硅肥,SiO,2,15%,，,60,目，水稻,改良土壤 钙镁磷及其它微量元素,1.3,钢渣的加工和利用,热泼法ISC法水淬法风淬法粉化处理作冶金原料作烧结熔剂 40,铁,合,金,渣,的化学成分,成分名称,MnO/%,SiO,2,/%,Cr,2,O,3,/%,CaO/%,MgO/%,Al,2,O,3,/%,FeO Fe,2,O,3,/%,V,2,O,5,/%,TiO,2,/%,高炉锰铁渣,510,2530,3337,27,1.41.9,12,碳素锰铁渣,815,2530,3042,46,0.71,0.41.2,硅锰合金渣,510,3540,2025,1.56,12,0.22,碳素铬铁渣,2730,243,2.53.5,2646,1.61.8,0.51.2,硅,铁,渣,3035,1116,1,1330,37,钨,铁,渣,2025,3550,516,515,39,钼,铁,渣,4860,67,24,1013,1315,磷,铁,渣,3740,3744,2,1.2,钒浸出渣,24,2028,0.91.7,1.52.8,0.83,810,1.11.4,钒铁冶炼渣,2528,5055,510,810,0.355,金属铬浸出渣,Na,2,CO,3,3.57,510,27,2330,2430,3.78,金属铬冶炼渣,NaO34,1.52.5,1114,01,1.52.5,7278,钛,铁,渣,0.20.5,01,9.510.5,0.20.5,7375,01,1315,硼,铁,渣,1.13,4.63,17.09,65.35,0.24,1.4,铁合金渣的综合利用,铁成分名称MnO/%SiO2/%Cr2O3/%CaO/%Mg,有色金属渣分类成分,熔融矿渣,湿法残渣,烟尘,污泥,按工艺分,重金属渣,轻金属渣,稀有金属渣,矿物性质分,成分,种类,SiO,2,/%,CaO/%,MgO/%,Al,2,O,3,/%,Fe/%,Cu/%,Pb/%,Zn/%,Ag/%,Sb/%,As/%,Ge/%,铜渣,3040,415,15,24,2538,0.21,2,23,0.5,0.2,铅渣,2030,1422,15,1024,2040,0.3,0.20.4,2,锌渣,1214,33,0.7,0.5,2,0.03,0.004,1.5,有色金属渣的综合利用,有色金属渣分类成分熔融矿渣湿法残渣烟尘污泥按工艺分重金属渣轻,物理及化学性质,经高温燃烧后形成的一种类似火山灰质的混合材料，是冶炼、化工、燃煤电厂等企业排出的固体废物，年,1.610,8,t,，主要成分为,二氧化硅,（,40%60%,）、,三氧化二铝,(17%35%),、,三氧化二铁,（,2%15%,）、,氧化钙,（,1%10%,）和,未燃炭,。其余为少量,K,、,P,、,S,、,Mg,等的化合物和,As,、,Cu,、,Zn,等微量元素,。,粉煤灰的矿物组成非常复杂，主要有,无定形相,和,结晶相,两大类。无定性相主要为玻璃体，约占粉煤灰总量的,50%80%,，此外，未燃尽的炭粒也属于无定形相。结晶相主要有石英、莫来石、云母、长石、赤铁矿等。,1.6,粉煤灰的资源化,物理及化学性质 经高温燃烧后形成的一种类似火山灰,化学及矿物组成,外观为灰色或灰白色的粉状物，含炭量大时呈灰黑色。颗粒多半呈玻璃状态，部分呈球形，表面光滑，微孔较小，小部,分表面粗糙，棱角较多的组合颗粒。低钙灰的密度一般,1.8,2.8t/m,3,，高钙灰,2.5,2.8t/m,3,。空隙率,60%,75%,；粒度,45m,；比表面积,0.2,0.4m,2,/g;,活性,指粉煤灰与石灰、水混合后显示的凝结硬化性能。含有较多的活性氧化物，如,二氧化硅,、,三氧化二铝,等。与氢氧化钙在常温下起化学反应生成较稳定的,水化硅铝酸钙,，与石灰、水泥熟料等碱性物质混合加水拌合后，能凝结、硬化并具有一定的强度。高温熔融并经过骤冷的粉煤灰，含大量的表面光滑的,玻璃微珠,，具有较高的化学内能，是粉煤灰活性的主要来源。,化学及矿物组成 外观为灰色或灰白色的粉状物，含炭,粉煤灰综合利用方法,作建筑材料,筑路回填,农业生产,回收工业原料,环保材料,水泥,混凝土,砖,陶粒,筑路,回填,作土壤改良剂,作农业肥料,回收煤炭,回收金属,分选空心微珠,吸附剂,絮凝剂,粉煤灰综合利用方法作建筑材料筑路回填农业生产回收工业原料环保,化学工业废渣种类,按行业和工艺过程分：,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）；,硫酸工业废物（主要是硫铁矿烧渣）；,纯碱工业废物等。,按废物主要组成分：,废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、炉渣、各类炉渣、碱渣等。,1.7,化学工业废渣的综合利用,化学工业废渣种类按行业和工艺过程分：按废物主要组成分：1.,化学工业废渣的特性,产生量大,危险废物种类多,资源化潜力大,13t,812t,0.4,10,8,t,，,6.16%,急毒性、反应性及腐蚀性,金、银、铂等,化学工业废渣的特性产生量大危险废物种类多资源化潜力大13t,铬渣及综合利用,化学组成,Cr,2,O,3,六价铬,SiO,2,CaO,MgO,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,质量分数,/%,37,0.31.5,811,2336,2033,58,711,铬浸出渣为浅黄绿色的粉状固体，呈碱性。每生产,1t,重铬酸钠约产生,1.83t,铬渣，每生产,1t,金属铬约产生,1213t,铬渣,作玻璃着色剂,六价铬转化为三价铬；氧化镁、氧化钙代替玻璃配料中白云石和石灰石原料,制钙镁磷肥,与磷矿石、白云石、焦炭、蛇纹石等加入电炉或高炉，高温熔融还原，铬六价铬还原成三价铬，,Cr,2,O,3,形式进入磷肥半成品玻璃体中固定下来；其余六价铬被还原成金属铬元素进入副产品磷铁中,炼铁,代替白云石、石灰石作炼钢添加剂、六价铬脱出率,97%,，铁的机械、耐磨蚀等性能可改善,铬渣及综合利用化学组成Cr2O3 六价铬SiO2CaOMgO,磷石膏及综合利用,成分,可溶,P,2,O,5,不溶,P,2,O,5,氟化物,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,SiO,2,Na,2,O,有机碳,含量,0.25,0.1,0.10.4,0.10.5,0.050.25,0.56,0.0020.01,0.00040.0025,磷酸、磷肥工业、烟气脱硫、用硫酸浸蚀钙盐，,1t,磷酸要产生,5t,纸面石膏板,提纯的磷石膏,+,护面纸及适量纤维、胶黏剂、促凝剂、缓凝剂等；,经过料浆培植、成型、切割、烘干等工艺流程即可制得纸面石膏板,水泥,提纯后的磷石膏,+,水泥熟料,+,混合材，经水泥磨粉磨,改良土壤,pH 14.5,改良碱性土壤,磷石膏及综合利用成分可溶P2O5 不溶P2O5 氟化物Al2,硫铁矿烧渣及利用,成分,企 业,Fe,FeO,Cu,Pb,S,SiO,2,Zn,大化公司化肥厂,35,0.25,铜陵化工总厂,5575,46,0.20.35,0.0150.04,0.43,10.06,0.0430.083,吴径化工厂,52,0.24,0.054,0.31,15.96,0.19,四川硫酸厂,46.73,6.94,0.05,0.51,18.50,杭州硫酸厂,48.83,0.25,0.074,0.33,0.72,衢州硫酸厂,41.99,0.23,0.0781,0.16,0.0952,制矿渣砖,石灰粉,(,或水泥,),与硫铁矿烧渣,(,约占,84%),混合，经过成型和养护,可制成矿渣砖。分为蒸养制砖和自然养护制砖,两种,磁选铁精矿,磁选后的成品铁精矿中含铁量约为,55%60%,，硫铁矿烧渣铁回收率大于,60%,。,制作铁系颜料,硫铁矿烧渣,+,硫酸反应、沉淀、过滤，得到硫酸亚铁溶液，,FeOOH,晶种。,铁黄颜料。,600700,铁红颜料。,我国部分硫酸企业硫铁矿烧渣的化学组成（质量分数,/%,）,硫铁矿烧渣及利用 成分Fe,2,矿业固体废物综合利用,分类,及性质,按原矿矿床学分,基性岩浆岩,自变质花岗岩,金伯利岩,玄武,-,安山岩等,28,个基本类型,按选矿工艺分,手选、重选、磁选、电选及光电选、浮选、化学选矿等矿业废渣,按主要矿物成分,石英为主高硅型,长石及石英为主的高硅型,方解石为主富钙型,成分复杂矿业废渣,主要元素是,O,、,Si,、,Al,、,Fe,、,Mn,、,Mg,、,Ca,、,Na,、,K,、,P,等。,2矿业固体废物综合利用分类按原矿矿床学分基性岩浆岩按选矿工艺,尾矿中回收有价元素,矿山废石的利用,冶金矿山固体废物综合利用,尾矿作建筑材料,其它利用,如从,锡尾矿中回收锡和铜及一些其它伴生元素；从铅锌尾矿中回收铅、锌、钨、银等元素,以石英为主的尾矿，蒸压硅酸盐矿砖,玻璃、碳化硅等的原料,以方解石石灰石为主，水泥原料,氧化铝为主，作耐火材料,如铺路、筑尾矿坝、填露天采场、筑挡墙等，每年可消耗废石总量的,20%30%,覆土造田 矿山生活污水浇灌尾矿库,井下回填 直接回填和加工后回填,尾矿中回收有价元素 矿山废石的利用 冶金矿山固体废物综合利用,煤矸石性质及利用,煤矸石的产量约占原煤产量的,15%,，我国每年至少新增,2,10,8,t,。历年积存的煤矸石约为,30,10,8,t,，占地约,6670,万,m,2,。,组成,SiO,2,Al,2,O,3,CaO,MgO,Fe,2,O,3,R,2,O,烧失量,含量,/%,4065,1535,17,14,29,12.5,217,黏土类煤矸石一般加热到,700900,时，结晶相分解破坏，变成无定形非晶体，使煤矸石具有活性。我国煤矸石的发热量多在,6300kJ/kg,以下。,热值,/,（,kJ/kg,）,合,理,用,途,说 明,2 095,回填、筑路、造地、制骨料,制骨料以砂岩类未燃煤矸石为宜,2 0954 190,烧内