精品word可编辑资料-------------冶金废渣的综合利用技术冶金废渣的综合利用技术第3期No.3Jun2021年6月矿产综合利用.2021MultipurposeUtilizationofMineralResources冶金废渣的综合利用技术王明玉,刘晓华,隋智通(东北高校材料与冶金学院,辽宁沈阳110004)摘要:钢铁、有色和化工企业会产生大量废渣,这些废渣将成为重要的二次资源；国内多种废渣的综合利用技术,关键词:冶金渣;高炉渣;铜渣;赤泥;铬渣;砷渣中图分类号:X756文献标识码:A()200281,但共生、伴生矿多,单一矿少;贫矿多,易选矿少；鉴于矿产资源的这些特点以及目前冶炼技术水公平缘由,使得在冶金和化工生产过程中,矿物中的有价元素只有部分得到利用,其余进入渣中；如何合理利用废渣中的有价元素,始终是科技工作者的讨论课题；废渣资源主要包括冶炼废渣和化工废渣；其中冶炼废渣是钢铁和有色金属工业生产过程中排放的;化工废渣是指化工生产过程中产生的各种废渣的总称；；目前,我国一般高炉渣的利用率约为92%；但含有价元素的复合矿冶金炉渣综合利用率很低,技术难度较大,攀钢含钛高炉渣就为一典型实例；我国钛资源总量的90%以上赋存在攀西钒钛磁铁矿中,选矿后原矿中54%TiO2转入钒钛磁铁矿精矿,经烧结、高炉冶炼与铁分别,全部进入高炉渣,使渣中TiO2含量高达20%～22%；目前,高炉渣堆存已超过5000万t,并以300万ta的速度递增；这部分渣中的钛资源至今未能经济合理地利用,不仅造成资源的庞大铺张,而且严峻污染环境；从上世纪60岁月起我国就开展了含钛高炉渣综合利用的讨论工作,以寻求合理利用的途径和技术；从已发表的资料看,利用的方法有很多,如制取中品位的金红石及硫酸法制钛白,矿热法冶炼Si2Al2Ti复合合金,水泥混合材料等；这些方法尽管在技术上可行,最终也得到相应的产品,但是种种缘由使得这些方法在工业规模推广使用仍非常有限[1],至今钛的利用率只有4.6%；分析其缘由虽不尽相同,但有一些共同点:规模小,处2冶炼废渣的综合利用技术第1页，共8页----------精品word可编辑资料-------------2.1高炉渣我国一般高炉渣的综合利用情形较好；高炉水渣主要用于生产水泥和混凝土；大多数水泥厂采纳1t水渣与1t水泥熟料和适量石膏协作生产400号以上的矿渣水泥；而混凝土的应用主要集中在200～500标号之间；稳固性好的重矿渣,经破裂、分级后代替碎石收稿日期:2002209202基金项目:国家自然科学基金资助项目(50234040)作者简介:王明玉(1976-),男,在读硕士生,主要从事二次资源综合利用讨论；第3期王明玉等:冶金废渣的综合利用技术.29.理量少;钛回收率低,经济效益较差；明显,综合利用攀钢高炉渣必需要做到:(1)处理量要大;(2)合理利用钛资源;(3)具有明显的经济效益；针对这种情形,一种适合于处理含有有价元素复合矿冶金炉渣的新技术——“挑选性富集、挑选性长大、挑选性分别”技术被提出来了[2]；众所周知,就含钛高炉渣而言,处理大宗炉渣最有效的方法是选矿分别,采纳选矿方法从渣中分别钛应是首选技术；前人也作过类似的尝试,但未胜利；其缘由是攀钢高炉渣属人造矿,渣中含钛矿物“分散”和“细小”；中(见表1)；,,；表1攀钢高炉渣中各含钛矿物相含量及TiO2分布率[3]矿物名称钙钛矿攀钛透辉石富钛透辉石尖晶石碳氮化钛其他矿物含量20.7058.905.803.601.0010.00TiO2含量55.8115.4723.6122.0095.74TiO2分布率%48.0237.875.691.083.98熔渣中CaO和TiO2的活度；由于炉渣是脱氧仍原体系,其中含有大量的低价钛(Ti2+,3+而构成钙钛矿的钛元素是四价Ti)氧化物；钛(Ti4+),所以将渣中低价钛(Ti2+,Ti3+)氧化为高价钛(反应(2),(3))以及TiN(S)和可提高渣TiC(S)转变成TiO2(反应(4),(5))；中TiO2的活度;此外,提高熔渣碱度可增加第2页，共8页----------精品word可编辑资料-------------渣中CaO的活度,这也可增强反应(1)的热力学趋势,促使渣中的TiO2尽可能与CaO结合生成钙钛矿,并随之析出221.5)iO2)TiN(S)+O2=(TiO2)+2TiC(S)+2O2=(TiO2)+CO2(TiO)(2)(3)(4)(5)试验说明,将碱度调整到1.3左右,熔渣充分氧化,可使渣中钛总量的80%以上富集到钙钛矿一种矿相中,实现钛的挑选性富集[4]；(2)挑选性长大；通过掌握熔渣的热处理制度,优化析出长大条件,促使富集的钙钛矿长大、粗化...