污泥的综合利用

固体废物综合利用ComprehensiveUtilizationofSolidWaste高炉渣的分类及性质；钢渣的分类和性质；粉煤灰的性质；废石膏的性质及综合利用；煤矸石的性质及综合利用；废塑料、废纸、废橡胶及废纤维的综合利用；农林废物的性质及综合利用；城市污水处理厂污泥性质及综合利用；本章重点高炉矿渣钢渣铁合金渣粉煤灰有色金属渣铬渣废石膏硫铁矿烧渣工业固废综合利用冶金矿山废渣煤矸石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秸秆农林固废综合利用污泥污泥综合利用123451工业固体废物综合利用高炉渣的综合利用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=1Mo=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)成分CaOSiO2Al2O3MgOMnOFe2O3TiO2V2O5SF普通渣高钛渣锰钛渣含氟渣38~4923~4628~4735~4562~4220~3521~3722~296~179~1511~246~81~132~102~83~7.80.1~115~23.15~.19.15~2.1~1.720~29.1~.60.2~1.510.3~37~81工业固体废物综合利用高炉渣的综合利用高炉渣的加工渣池水淬节水，艺产生渣棉和H2S，淘汰炉前水淬分为为炉前渣池式、水利输送式、旋转滚筒式及脱水仓式等热泼法炉前热泼（国外薄层多层热泼）及渣场热泼法渣场堆存开采法成本低高炉渣水淬处理工艺高炉重矿渣碎石工艺膨珠生产工艺水量少，环境污染小，可抑制H2S气体的产生；比热泼法占地面积小，处理效率高；投资省，成本低1工业固体废物综合利用高炉渣的综合利用高炉渣的利用矿渣硅酸盐水泥20%~70%石膏矿渣水泥80%矿渣混凝土矿渣砖80%~90%高炉水淬渣作建筑材料矿渣碎石做基建材料膨珠作轻骨料高炉渣其它利用矿渣棉微晶玻璃热铸矿渣矿渣铸石配制碎石混凝土用于地基工程修筑道路用作铁路道渣质轻、面光、自然级配好、吸音隔热性能强的特点。用作混凝土骨料可节省20%左右的水泥，一般用来制作内墙板、楼板等灰麻绿色黑麻微晶玻璃矿渣棉1工业固体废物综合利用钢渣的综合利用钢渣渣的分类钢渣15%~20%转炉钢渣/平炉钢渣/电炉钢渣电炉渣——氧化渣、还原渣；平炉渣——初期渣、后期渣碱性渣/酸性渣铁水和废钢中的元素氧化后生成的氧化物、金属炉料带入的杂质、加入的造渣剂和氧化剂、被侵蚀的炉衬及补炉材料等1工业固体废物综合利用钢渣的综合利用化学及矿物组成钢渣的化学成分主要为铁、钙、硅、镁、铝、锰、磷等元素的氧化物，其中钙、铁、硅的氧化物占绝大部分。钢渣呈黑色，外观像水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度较大，密度为1.7~2t/m3，其成分组成基本稳定。钢渣的主要矿物组成为橄榄石(2FeO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)硅酸三钙(3CaO·SiO2)、铁酸二钙(2CaO·Fe2O3)、及游离氧化钙fCaO等。1工业固体废物综合利用钢渣的综合利用钢渣的化学性质碱度指钢渣中CaO与SiO2和P2O5的含量比R=CaO/(SiO2+P2O5)。根据碱度的高低，可将钢渣分为低碱度渣(R=0.78~1.8)，中碱度渣(R=1.8~2.5)和高碱度渣(R2.5)稳定性fCaO、MgO、C2S、C3S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C3S、C2S等具有水硬胶凝性活性矿物的含量。当钢渣碱度R为1.8~2.5时，其中的C3S和C2S的含量之和为60%~80%；R2.5时，钢渣中的主要矿物为C3S。活性矿物的水硬性需很长时间才能表现出来;细磨，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1工业固体废物综合利用高炉渣的综合利用高炉渣加工及利用热泼法ISC法水淬法风淬法粉化处理做冶金原料做建筑材料作烧结熔剂40%~50%CaO，10mm作高炉炼铁熔剂10%~30%铁，2%锰,助熔剂回收废钢铁7%~10%的废钢铁钢渣水泥含大量C2S、C3S；强度高、耐磨筑路及回填材料密度、抗压、稳定、防滑生产建材制品砖瓦及砌块用于农业钢渣磷肥含P2O54%,酸性土壤、缺磷碱土硅肥SiO215%，磨细60目以下，用于水稻田土壤改良剂：钙镁含量高，酸性土壤改良，也利用了磷及其它微量元素1工业固体废物综合利用铁合金渣的化学成分成分名称MnO/%SiO2/%Cr2O3/%CaO/%MgO/%Al2O3/%FeOFe2O3①/%V2O5/%TiO2/%高炉锰铁渣5~1025~3033~372~71.4~1.91~2碳素锰铁渣8~1525~3030~424~60.7~10.4~1.2硅锰合金渣5~1035~4020~251.5~61~20.2~2碳素铬铁渣27~3024~32.5~3.526~461.6~1.80.5~1.2硅铁渣30~3511~16113~303~7钨铁渣20~2535~505~165~153~9钼铁渣48~606~72~410~1313~15磷铁渣37~4037~4421.2钒浸出渣2~420~280.9~1.71.5~2.80.8~38~10①1.1~1.4钒铁冶炼渣25~2850~555~108~100.35~5金属铬浸出渣Na2CO33.5~75~102~723~3024~303.7~8金属铬冶炼渣NaO3~41.5~2.511~140~11.5~2.572~78钛铁渣0.2~0.50~19.5~10.50.2~0.573~750~113~15硼铁渣1.134.6317.0965.350.24①1工业固体废物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金属渣稀有金属渣矿物性质分成分种类SiO2/%CaO/%MgO/%Al2O3/%Fe/%Cu/%Pb/%Zn/%Ag/%Sb/%As/%Ge/%铜渣30~404~151~52~425~380.2~122~30.50.2铅渣20~3014~221~510~2420~400.3.2~.42锌渣12~14330.70.520.030.0041工业固体废物综合利用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1.6亿吨，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。无定形相主要为玻璃体，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工业固体废物综合利用粉煤灰的资源化化学及矿物组成外观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/m3，高钙灰2.5~2.8t/m3。空隙率60%~75%；粒度45μm；比表面积0.2~0.4m2/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。1工业固体废物综合利用粉煤灰综合利用方法做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1工业固体废物综合利用化学工业废渣化学工业废渣种类行业和工艺过程分：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工业固体废物综合利用化学工业废渣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1~3t,8~12t,0.4亿吨，6.16%急毒性、反应性及腐蚀性金、银、铂等1工业固体废物综合利用铬渣及综合利用化学组成Cr2O3六价铬SiO2CaOMgOAl2O3Fe2O3质量分数3~70.3~1.58~1123~3620~335~87~11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1.8~3t铬渣，每生产1t金属铬约产生12~13t铬渣作玻璃着色剂高温熔融下，六价铬与SiO2转化为三价铬；铬渣中氧化镁、氧化钙代替玻璃配料中白云石和石灰石原料制钙镁磷肥铬渣与磷矿石、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，Cr2O3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含铬废渣在利用前需进行解毒处理1工业固体废物综合利用磷石膏及综合利用成分可溶P2O5不溶P2O5氟化物Al2O3Fe2O3SiO2Na2O有机碳含量0.250.10.1~0.40.1~0.50.05~0.250.5~60.002~0.010.0004~0.0025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、胶粘剂、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+混合材料，经水泥磨，粉磨后得到成品改良土壤呈酸性，pH1~4.5,改良碱性土、花碱土和盐土提纯目的：清除硫酸钙饱和溶液中的杂质1工业固体废物综合利用硫铁矿烧渣及利用企业Fe/%FeO/%Cu/%Pb/%S/%SiO2/%Zn/%大化公司化肥厂350.25铜陵化工总厂55~754~60.2~0.350.015~0.040.4310.06.043~.083吴径化工厂520.240.0540.3115.960.19四川硫酸厂46.736.940.050.5118.50杭州硫酸厂48.830.250.0740.330.72衢州硫酸厂41.990.230.07810.160.0952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%。制作铁系原料硫铁矿烧渣+硫酸反应、沉淀、过滤，得到硫酸亚铁溶液。FeOOH晶种。铁黄颜料。600~700℃铁红颜料。2矿业固体废物综合利用矿业固体废物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以方解石为主的富钙型成分复杂矿业废渣主要元素是O、Si、Al、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、P等。尾矿中回收有价元素矿山废石的利用2矿业固体废物综合利用矿业固体废物冶金矿山固废综合利用尾矿做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：做耐火材料如铺路、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