冶金工业固体废物处理与利用课件

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1、冶金工业固体废物处理与利用冶金工业固体废物处理与利用一、冶金工业固体废物的种类及其危害一、冶金工业固体废物的种类及其危害 1 1、冶金工业固体废物的来源冶金工业固体废物的来源 冶冶金金废废渣渣,主主要要指指在在各各种种金金属属冶冶炼炼过过程程中中或或冶冶炼炼后后排排出出的的所所有有残残渣渣废废物物。包包括括高高炉炉矿矿渣渣、 钢钢渣渣、各各种种有有色色金金属属渣渣、铁铁合合金渣、化铁炉渣、各种粉尘、污泥等金渣、化铁炉渣、各种粉尘、污泥等 冶金工业固体废物对环境的污染和危害冶金工业固体废物对环境的污染和危害2、对土壤的污染、对土壤的污染 冶冶炼炼废废渣渣含含有有多多种种有有毒毒物物质质，其其对对

2、土土壤壤的的危危害害比比较较严严重重。有有毒毒废废渣渣长长期期堆堆存存，经经过过雨雨雪雪淋淋溶溶，可可溶溶成成分分随随水水从从地地表表向向下下渗渗透透，向向土土壤壤迁迁移移转转化化，使使土土壤壤富富集集有有害害物物质质，以以致致渣渣堆堆附近土质酸化、碱化、硬化，甚至发生重金属型污染。附近土质酸化、碱化、硬化，甚至发生重金属型污染。 一一般般的的有有色色金金属属冶冶炼炼厂厂附附近近的的土土壤壤里里，铅铅含含量量为为正正常常土土壤壤中含量的中含量的10-4010-40倍，倍，铜铜含量为含量为5-2005-200倍，倍，锌锌含量为含量为5-505-50倍。倍。 有有毒毒物物质质一一方方面面通通过过土

3、土壤壤进进入入水水体体，另另一一方方面面在在土土壤壤中中积积累而被作物吸收，毒害农作物，进而危害人类。累而被作物吸收，毒害农作物，进而危害人类。3、对水域的污染、对水域的污染 冶冶金金工工业业废废渣渣除除了了通通过过土土壤壤渗渗入入地地下下水水以以外外，还还可可以以通通过过风风吹、雨淋、或人为因素进入地面水。吹、雨淋、或人为因素进入地面水。 工工业业废废渣渣在在雨雨水水、雪雪水水的的作作用用下下，很很容容易易流流入入江江河河湖湖海海，造造成成水水体体的的严严重重污污染染与与破破坏坏。有有些些城城镇镇，将将工工业业废废渣渣直直接接倒倒入入河河流、湖泊或沿海海域中，造成更大污染。流、湖泊或沿海海域

4、中，造成更大污染。 一一些些工工厂厂排排出出的的垃垃圾圾与与废废渣渣不不作作任任何何处处理理，就就倒倒入入废废坑坑或或洼洼地地，从从而而使使水水体体受受到到严严重重污污染染，引引起起大大批批水水生生生生物物与与鱼鱼类类中中毒毒死亡。死亡。4 4、 对大气的污染对大气的污染 工工业业废废渣渣在在堆堆放放过过程程中中，在在温温度度、水水分分的的作作用用下下，某某些些有有机物质发生分解，产生有害气体。机物质发生分解，产生有害气体。 (1) (1) 堆堆积积如如山山的的煤煤矸矸石石自自燃燃经经常常发发生生，火火势势一一旦旦蔓蔓延延，即即难以救护，并放出大量难以救护，并放出大量SOSO2 2，污染环境；

5、污染环境； (2) (2) 以以微微粒粒状状态态存存在在的的废废渣渣，在在大大风风吹吹动动下下，将将随随风风飘飘扬扬，扩扩散散到到很很远远的的地地方方。其其中中，以以粉粉煤煤灰灰的的颗颗粒粒最最微微细细、遇遇有有轻轻风风就就会会灰灰尘尘满满天天，既既污污染染了了环环境境，影影响响人人体体健健康康，又又会会玷玷污污建筑物、花果树木，危害市容与卫生。建筑物、花果树木，危害市容与卫生。冶金工业固体废物的资源化冶金工业固体废物的资源化 冶冶金金工工业业固固体体废废物物具具有有两两重重性性，它它虽虽占占用用大大量量土土地地，污污染染环境，但本身又含有多种有用物质，是一种资源。环境，但本身又含有多种有用物

6、质，是一种资源。 2020世世纪纪7070年年代代以以前前，世世界界各各国国对对固固体体废废物物的的认认识识还还只只是是停停留留在在处处理理和和防防止止污污染染上上。7070年年代代以以后后，由由于于能能源源和和资资源源的的短短缺缺，以以及及对对环环境境问问题题认认识识的的逐逐渐渐加加深深，人人们们已已由由消消极极的的处处理理转向再资源化。转向再资源化。 资资源源化化就就是是采采取取管管理理或或工工艺艺等等措措施施，从从固固体体废废物物中中回回收收有有利用价值的物资和能源。利用价值的物资和能源。1、 提取各种金属提取各种金属 把把最最有有价价值值的的各各种种金金属属，首首先先提提取取出出来来，

7、这这是是固固体体废废物物再资源化的重要途径。再资源化的重要途径。 有有色色金金属属渣渣中中往往往往含含有有其其它它金金属属。在在重重金金属属冶冶炼炼渣渣中中，往往往往可可提提取取金金、银银、钴钴、锑锑、硒硒、钯钯、铂铂等等。有有的的含含量量甚甚至至可可达达到到或或超超过过工工业业矿矿床床的的品品位位，有有些些回回收收的的稀稀有有贵贵重重金金属属的的价价值甚至超过主金属的价值。值甚至超过主金属的价值。 煤煤粉粉灰灰和和煤煤矸矸石石中中含含有有铁铁、钼钼、锗锗、钒钒、铀铀、铝铝等等金金属属，也也有有回回收收的的价价值值。目目前前从从粉粉煤煤灰灰中中已已工工业业化化提提取取的的有有钼钼、锗锗、钒。钒

8、。 2 2、 生产建筑材料生产建筑材料 利利用用工工业业废废渣渣生生产产建建筑筑材材料料，一一般般不不会会产产生生二二次次污污染染，是是消除污染，使大量废渣资源化的主要方法之一。消除污染，使大量废渣资源化的主要方法之一。 生生产产碎碎石石。高高炉炉渣渣、铁铁合合金金渣渣、钢钢渣渣等等冷冷却却后后能能自自然然结结晶晶，不不粉粉化化，其其强强度度和和硬硬度度类类似似天天然然岩岩石石。可可用用作作混混凝凝土土骨骨料料、道路材料、铁路道渣等。道路材料、铁路道渣等。 生生产产水水泥泥。有有些些工工业业废废渣渣具具有有水水硬硬性性。如如煤煤粉粉灰灰、经经水水淬淬的高炉渣和钢渣、赤泥等可作为硅酸盐水泥的混合

9、材料。的高炉渣和钢渣、赤泥等可作为硅酸盐水泥的混合材料。 生生产产硅硅酸酸盐盐建建筑筑制制品品。在在煤煤粉粉灰灰中中掺掺入入适适量量炉炉渣渣、矿矿渣渣等等骨骨料料，再再加加石石灰灰、石石膏膏和和水水拌拌合合，可可制制成成蒸蒸汽汽养养护护砖砖、砌砌块块、大型墙体材料等。用尾矿、电石渣、赤泥、锌渣等制成砖瓦。大型墙体材料等。用尾矿、电石渣、赤泥、锌渣等制成砖瓦。cu 生产铸石和微晶玻璃生产铸石和微晶玻璃 铸铸石石有有耐耐磨磨、耐耐酸酸和和碱碱腐腐蚀蚀的的特特性性，是是钢钢材材和和某某些些有有色色金金属属的的良良好好代代用用材材料料。某某些些冶冶金金炉炉渣渣的的化化学学成成分分能能够够满满足足铸铸石

10、石的的生生产产工工艺艺要要求求，可可以以不不用用重重新新加加热热，直直接接浇浇铸铸铸铸石石制制品品，可以比用天然岩石生产铸石节省能源。可以比用天然岩石生产铸石节省能源。 矿矿渣渣微微晶晶玻玻璃璃是是近近年年来来发发展展起起来来的的新新型型材材料料，其其主主要要原原料料是是高高炉炉矿矿渣渣或或铁铁合合金金渣渣。矿矿渣渣微微晶晶玻玻璃璃具具有有耐耐磨磨、耐耐酸酸和和碱碱腐腐蚀蚀的的特特性性，而而且且其其密密度度比比铝铝还还小小，在在工工业业和和建建筑筑中中具具有有广广泛的用途。泛的用途。 生产矿渣棉和轻质骨料生产矿渣棉和轻质骨料 如如用用高高炉炉矿矿渣渣或或煤煤矸矸石石生生产产矿矿棉棉，用用煤煤粉

11、粉灰灰或或煤煤矸矸石石生生产产陶粒，用高炉渣生产陶粒，用高炉渣生产膨珠膨珠或膨胀矿渣等。或膨胀矿渣等。 3、 生产农肥生产农肥 利利用用固固体体废废物物生生产产或或代代替替农农肥肥有有着着广广阔阔的的前前景景。许许多多工工业业废废渣渣含含有有较较高高的的硅硅、钙钙以以及及各各种种微微量量元元素素，有些还含有磷，故可作为农业肥料使用。有些还含有磷，故可作为农业肥料使用。 直直接接施施用用于于农农田田和和制制成成化化学学肥肥料料。如如煤煤粉粉灰灰、高高炉炉渣渣、钢钢渣渣和和铁铁合合金金渣渣等等可可作作为为硅硅钙钙肥肥直直接接施施用用于于农田。农田。 钢渣中含磷较高时可作为生产钙镁磷肥的原料钢渣中含

12、磷较高时可作为生产钙镁磷肥的原料。 但但必必须须注注意意的的是是，在在使使用用工工业业废废渣渣作作为为农农肥肥时，必须严格检验这些废渣是不是有毒的。时，必须严格检验这些废渣是不是有毒的。 有有毒毒的的废废渣渣，一一般般不不能能用用于于农农业业生生产产上上，但但若若有有可可靠靠的的去去毒毒方方法法，又又有有较较大大的的利利用用价价值值，可经过严格去毒以后，再进行综合利用可经过严格去毒以后，再进行综合利用。 4、回收能源、回收能源 固体废物再资源化是节约能源的主要渠道固体废物再资源化是节约能源的主要渠道。 很很多多工工业业固固体体废废物物热热值值高高，具具有有潜潜在在的的能能量量，可可以以充充分分

13、利用利用。回回收收固固体体废废物物中中能能源源可可用用焚焚烧烧法法、热热解解法法等等热热处处理理法法以以及及甲烷发酵法和水解法等低温方法。一般认为热解法较好。甲烷发酵法和水解法等低温方法。一般认为热解法较好。 固固体体废废物物作作为为能能源源利利用用的的形形式式可可以以为为：产产生生蒸蒸汽汽、沼沼气气，回收油，发电和直接作为燃料。回收油，发电和直接作为燃料。 粉粉煤煤灰灰中中含含炭炭量量达达1010以以上上( (甚甚至至3030以以上上) )，可可以以回回收收后后加加以以利利用用。煤煤矸矸石石发发热热量量为为0.8-8MJ/kg0.8-8MJ/kg，可可利利用用煤煤矸矸石石发发展展坑口电站坑口

14、电站。坑坑口口电电站站就就是是在在煤煤的的产产地地建建设设大大型型电电站站，就就地地发发电电，变运送变运送煤炭煤炭为输出为输出电力电力。 4、 取代某种工业原料取代某种工业原料 工工业业固固体体废废物物经经一一定定加加工工处处理理可可取取代代某某种种工工业业原原料料，以以节省资源。节省资源。 煤煤矸矸石石代代焦焦生生产产磷磷肥肥，不不仅仅能能降降低低磷磷肥肥的的生生产产成成本本，且且因因煤矸石的特有成分，还可提高磷肥的质量。煤矸石的特有成分，还可提高磷肥的质量。 合合金金冶冶炼炼中中的的硅硅钙钙渣渣含含有有大大量量的的氧氧化化钙钙成成分分，可可以以代代替替石石灰灰，能能直直接接用用于于工工业业

15、和和民民用用建建筑筑中中或或作作为为硅硅酸酸盐盐建建筑筑制制品品的的原料。原料。 高高炉炉矿矿渣渣可可代代替替砂砂、石石做做滤滤料料，处处理理废废水水，还还可可做做吸吸收收剂剂，从水面回收石油制品。从水面回收石油制品。三、三、 冶金工业固体废物的基本处理方法冶金工业固体废物的基本处理方法 固固体体废废物物在在资资源源化化过过程程中中，必必须须进进行行一一系系列列处处理理，以回收其中有用成分。以回收其中有用成分。 目目前前尚尚不不能能进进行行综综合合利利用用的的固固体体废废物物在在最最终终处处理理之之前前也也必必须须作作适适当当的的处处置置，以以使使其其达达到到无无害害化化，并并尽可能减少其容积

16、和数量。尽可能减少其容积和数量。 对对固固体体废废物物可可以以采采取取物物理理的的、化化学学的的和和生生物物的的方方法进行处理。法进行处理。 1、 固体废物的预处理固体废物的预处理 在在对对固固体体废废物物进进行行回回收收利利用用和和最最终终处处理理之之前前，往往往往需需要要进进行行预预处处理，以便比较容易地进行下一步的处理和利用。理，以便比较容易地进行下一步的处理和利用。 预处理主要包括固体废物的预处理主要包括固体废物的破碎破碎、筛分筛分、粉磨粉磨、压缩压缩等工序等工序。 破碎破碎 目目的的是是把把固固体体废废物物破破碎碎成成小小块块或或粉粉状状小小颗颗粒粒，以以利利于于分分选选有有用用或或

17、有害的物质。破碎方式有机械破碎和物理破碎两种。有害的物质。破碎方式有机械破碎和物理破碎两种。 机机械械破破碎碎是是借借助助于于各各种种破破碎碎机机械械对对固固体体废废物物进进行行破破碎碎。主主要要的的破破碎碎机机械械有有颚颚式式破破碎碎机机、辊辊式式破破碎碎机机、冲冲击击破破碎碎机机和和剪剪切切破破碎碎机机等等。对对于于不不能能用用破破碎碎机机械械破破碎碎的的，可可用用物物理理法法破破碎碎。物物理理法法破破碎碎有有低低温温冷冷冻冻破破碎碎、超超声声波波破破碎碎。低低温温冷冷冻冻破破碎碎的的原原理理是是利利用用一一些些固固体体废废物物在在低低温温(-60(-60-120)-120)条条件件下下脆

18、脆化化的的性性质质而而达达到到破破碎碎的的目目的的。超超声声波波破破碎碎还还处于实验室阶段。处于实验室阶段。 筛分筛分 筛筛分分是是利利用用筛筛子子将将粒粒度度范范围围较较宽宽的的混混合合物物料料按按粒粒度度大大小小分分成成若若干干不不同同级级别别的的过过程程。它它主主要要与与物物料料的的粒粒度度或或体体积积有有关关，比比重重和和形形状状的的影影响响很很小。小。 筛筛分分时时，通通过过筛筛孔孔的的物物料料称称为为筛筛下下产产品品，留留在在筛筛上上的的物物料料称称为为筛筛上上产产品品。筛筛分分一一般般适适用用于于粗粗粒粒物物料料的的分分解解。常常用用的的筛筛分分设设备备有有棒棒条条筛筛、振振动动

19、筛筛、圆筒筛圆筒筛等。等。 粉磨粉磨 粉粉磨磨在在固固体体废废物物处处理理和和利利用用中中占占有有重重要要的的地地位位。粉粉磨磨一一般般有有三三个个目目的的：(1)(1)对对物物料料进进行行最最后后一一段段粉粉碎碎，使使其其中中各各种种成成分分单单体体分分离离，为为下下一一步步分分选选创创造造条条件件；(2)(2)对对各各种种废废物物原原料料进进行行粉粉磨磨，同同时时起起到到把把它它们们混混合合均均匀匀的的作作用用；(3)(3)制制造造废废物物粉粉末末，增增加加物物料料比比表表面面积积，为为缩缩短短物物料料化化学学反反应应时时问创造条件。问创造条件。 磨机种类：磨机种类：球磨机球磨机、棒磨机、

20、砾磨机、自磨机、棒磨机、砾磨机、自磨机( (无介质磨无介质磨) )等。等。 压缩压缩 压缩对固体废物压缩处理的目的一是减少容积，便于装压缩对固体废物压缩处理的目的一是减少容积，便于装卸和运输；二是制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或作卸和运输；二是制取高密度惰性块料，便于贮存、填埋或作建筑材料。无论可燃废物、不可燃废物或是放射性废物都可建筑材料。无论可燃废物、不可燃废物或是放射性废物都可进行压缩处理。进行压缩处理。 用于固体废物的压缩机大致可分为竖式压缩机和卧式压缩用于固体废物的压缩机大致可分为竖式压缩机和卧式压缩机两种。机两种。2、物理方法处理技术、物理方法处理技术 在在处处理理固固体体废废

21、物物时时经经常常利利用用固固体体废废物物的的物物理理和和物物理理化化学学性性质，从中分选或分离有用或有害物质。质，从中分选或分离有用或有害物质。 通通常常依依据据的的物物理理性性质质有有重重力力、磁磁性性、电电性性、光光电电性性、弹弹性性、摩擦性、粒度特性等；物理化学性质有表面润湿性等。摩擦性、粒度特性等；物理化学性质有表面润湿性等。 根根据据固固体体废废物物的的这这些些特特性性可可分分别别采采用用重重力力分分选选、磁磁力力分分选选、电电力力分分选选、光光电电分分选选、弹弹道道分分选选、摩摩擦擦分分选选和和浮浮选选等等分分选选方方法。法。 重力分选重力分选 重重力力分分选选( (简简称称重重选

22、选) )是是将将物物料料给给入入活活动动或或流流动动的的介介质质中中，密密度度的的差差异异导导致致颗颗粒粒运运动动速速度度或或运运动动轨轨迹迹不不同同，因因而而可可分分选选出出不不同同密密度度产产物物。重重力力分分选选过过程程中中常常用用的的介介质质有水、空气和悬浮液。有水、空气和悬浮液。 重重选选方方法法可可分分为为重重介介质质选选、跳跳汰汰选选、摇摇床床选选和和溜溜槽槽选选。广义地讲分级和洗矿也属于重选的范畴。广义地讲分级和洗矿也属于重选的范畴。 重重选选的的优优点点是是生生产产成成本本低低，处处理理的的物物料料粒粒度度范范围围宽宽，对环境的污染少对环境的污染少。 浮选浮选 浮浮选选是是固

23、固体体废废物物资资源源化化技技术术中中的的重重要要工工艺艺方方法法。主主要用于分选出不易被重力分选所分离的细小固体颗粒。要用于分选出不易被重力分选所分离的细小固体颗粒。 浮浮选选的的原原理理是是利利用用矿矿物物表表面面物物理理化化学学的的特特性性，在在一一定定条条件件下下，加加入入各各种种浮浮选选剂剂( (起起泡泡剂剂、捕捕收收剂剂、抑抑制制剂剂、介介质质调调整整剂剂等等) )，并并进进行行机机械械搅搅拌拌，使使悬悬浮浮固固体体附附在在空空气气泡泡或或浮浮选选剂剂上上，随随着着气气泡泡等等一一起起浮浮到到水水面面上上来来，然然后后再再加加以回收。以回收。 目目前前，尚尚未未见见到到固固体体废废

24、物物专专用用浮浮选选机机，一一般般都都直直接接采采用或稍加改进的矿用浮选机。用或稍加改进的矿用浮选机。 磁力分选磁力分选 磁力分选磁力分选( (简称磁选简称磁选) )分为两种类型。分为两种类型。 一一种种是是电电磁磁和和永永磁磁的的磁磁力力分分离离，即即通通常常所所说说的的磁磁选选。这这种种磁磁选选的的方方法法是是在在皮皮带带机机端端头头设设置置一一个个电电磁磁或或永永磁磁的的磁磁力力滚滚筒筒，当当物物料料经经过过磁磁力力滚滚筒筒时，可将铁磁性物质分离。时，可将铁磁性物质分离。 另另一一种种是是磁磁流流体体磁磁力力分分离离。磁磁流流体体是是指指某某种种能能够够在在磁磁场场或或者者磁磁场场与与电

25、电场场联联合合作作用用下下磁磁化化，呈呈现现似似加加重重现现象象，对对颗颗粒粒具具有有磁磁浮浮力力作作用用的的稳稳定定分分散液。散液。 磁磁流流体体通通常常采采用用强强电电解解质质溶溶液液、顺顺磁磁性性溶溶液液和和磁磁性性胶胶体体悬悬浮浮液液。似似加加重重后后的的磁磁流流体体密密度度称称为为视视在在密密度度，视视在在密密度度高高于于介介质质原原密密度度数数倍倍，介介质质真真密密度度一一般般为为1400-1600kg/cm1400-1600kg/cm3 3左左右右，视视在在密密度度可可高高达达21500kg/cm21500kg/cm3 3。流流体体的视在密度可以通过改变外磁场强度、磁场梯度或电场

26、强度任意调节。的视在密度可以通过改变外磁场强度、磁场梯度或电场强度任意调节。 将将固固体体废废物物置置于于磁磁流流体体中中，通通过过调调节节磁磁流流体体的的视视在在密密度度即即可可对对任任意意密密度的物料进行有效的分选。度的物料进行有效的分选。 磁磁流流体体分分选选是是一一种种重重选选和和磁磁选选原原理理联联合合作作用用的的分分选选过过程程。物物料料在在似似加加重重介介质质中中按按密密度度差差异异分分离离，与与重重选选相相似似；在在磁磁场场中中按按物物料料磁磁性性差差异异分分离离，与与磁磁选选相相似似；因因此此，既既可可以以将将磁磁性性和非磁性物料分离，亦可以将非磁性物料按密度差异分离。和非磁

27、性物料分离，亦可以将非磁性物料按密度差异分离。 磁磁流流体体分分选选法法在在固固体体废废物物的的处处理理和和和和用用中中占占有有特特殊殊的的地地位位，它它不不仅仅可可用用于于分分选选各各种种工工业业废废渣渣，而而且且可可从从城城市市垃垃圾圾中中分分选选铝、铜、锌、铅等金属。铝、铜、锌、铅等金属。 电场分选电场分选 电电场场分分选选是是在在高高压压电电场场中中利利用用人人选选物物料料之之间间电电性性差差异异进进行行分分选选的的方方法法。一一般般物物质质大大致致可可分分为为电电的的良良导导体体、半半导导体体和和非非导导体体，它它们们在在高高压压电电场场中中有有着着不不同同的的运运动动轨轨迹迹。我我

28、们们利利用用物物质质的的这这一一特特性性即即可可将将各各种种不不同同物物质质分分离离。其其分分选选原原理理如如图图4 4所示。所示。 电电场场分分选选对对于于工工厂厂废废料料的的回回收收，如如旧旧型型砂砂、磨磨削削废废料料、高高炉石墨、煤渣和粉煤灰等的回收都十分简便有效。炉石墨、煤渣和粉煤灰等的回收都十分简便有效。 图4 静电鼓式分选原理示意团 拣选拣选 拣拣选选是是利利用用物物料料之之间间的的光光性性、磁磁性性、电电性性、放放射射性性等等拣拣选选特特性性的的差差异异，实实现现分分选选的的一一种种新新方方法法。拣拣选选时时，物物料料呈呈单单层层( (行行) )排排队队，逐逐一一受受到到检检测测

29、器器件件的的检检测测，检检测测信信号号通通过过电电子子技技术术放放大大，驱驱动动拣拣选选执执行行机构，使目的物质从物料中分选出来。机构，使目的物质从物料中分选出来。 拣拣选选可可用用于于从从大大量量工工业业固固体体废废物物和和城城市市垃垃圾圾中中分分抹出塑料、橡胶、金属及其制品等有用物质。抹出塑料、橡胶、金属及其制品等有用物质。 摩擦和弹道分选摩擦和弹道分选 摩摩擦擦和和弹弹道道分分选选是是根根据据固固体体废废物物中中各各种种混混杂杂物物质质的的摩摩擦擦系数和碰撞恢复系数的差异来进行分选的一种新技术。系数和碰撞恢复系数的差异来进行分选的一种新技术。 其其原原理理是是，各各种种固固体体废废物物摩

30、摩擦擦系系数数和和碰碰撞撞恢恢复复系系数数明明显显不不同同，当当它它们们沿沿斜斜面面运运动动和和与与斜斜面面碰碰撞撞时时，就就会会产产生生不不同同的的运动速度和反弹运动轨迹，从而达到彼此分开的目的。运动速度和反弹运动轨迹，从而达到彼此分开的目的。 例例如如，城城市市垃垃圾圾自自一一定定高高度度投投入入到到可可移移动动斜斜面面筛筛网网上上端端时时，其其中中的的碎碎砖砖瓦瓦、碎碎玻玻璃璃等等与与斜斜面面筛筛网网弹弹性性碰碰撞撞产产生生反反跳跳，有有机机性性垃垃圾圾和和炉炉灰灰等等近近似似塑塑性性碰碰撞撞，不不产产生生反反跳跳，从从而而与与砖砖瓦、玻璃、金属块等分离出来。瓦、玻璃、金属块等分离出来。

31、 3、化学方法处理技术、化学方法处理技术 采采用用化化学学方方法法处处理理固固体体废废物物是是使使固固体体废废物物发发生生化化学学转转换换从从而而回收物质和能源的有效方法。回收物质和能源的有效方法。 煅煅烧烧、焙焙烧烧、烧烧结结、溶溶剂剂浸浸出出、热热分分解解、焚焚烧烧、电电力力辐辐射等都属于化学方法处理技术。射等都属于化学方法处理技术。 煅烧煅烧 煅煅烧烧是是在在适适宜宜的的高高温温条条件件下下，脱脱除除物物质质中中二二氧氧化化碳碳、结结合合水水的的过过程程。煅煅烧烧过过程程中中发发生生脱脱水水、分分解解和和化化合合等等物物理理化化学学变变化。如碳酸钙渣经燃烧再生石灰，其反应如下化。如碳酸钙

32、渣经燃烧再生石灰，其反应如下 焙烧焙烧 焙焙烧烧是是在在适适宜宜气气氛氛条条件件下下将将物物料料加加热热到到一一定定的的温温度度( (低低于于其其熔熔点点) )，使其发生物理化学变化的过程。，使其发生物理化学变化的过程。 根根据据焙焙烧烧过过程程中中的的主主要要化化学学反反应应和和焙焙烧烧后后的的物物理理状状态态，可可分分为为烧烧结焙烧、磁化焙烧、氧化焙烧、中温氯化焙烧、高温氯化焙烧等。结焙烧、磁化焙烧、氧化焙烧、中温氯化焙烧、高温氯化焙烧等。 这些方法在工业废渣的资源化过程中都有较成熟的生产实践。这些方法在工业废渣的资源化过程中都有较成熟的生产实践。 烧结焙烧烧结焙烧 烧烧结结焙焙烧烧是是使

33、使物物料料通通过过焙焙烧烧结结成成块块，并并且且具具有有一一定定强强度度和和特特性性的的工工艺过程。将钢渣配入烧结炉料中艺过程。将钢渣配入烧结炉料中生产烧结矿生产烧结矿即属于烧结焙烧的一种。即属于烧结焙烧的一种。 磁化焙烧磁化焙烧 磁磁化化焙焙烧烧的的目目的的是是把把弱弱磁磁性性物物质质变变成成强强磁磁性性物物质质，以以便便能能够够用用弱弱磁磁场场磁磁选选机机分分选选回回收收。如如硫硫铁铁矿矿、硫硫铁铁矿矿烧烧渣渣等等铁铁的的硫硫化化物物和和氧氧化化物物等等经经过过适适宜宜温温度度和和在在还还原原气气氛氛条条件件下下焙焙烧烧之之后后，不不但但增增加加了了磁磁性性，而而且大大降低了强度，这对破碎

34、和磨细具有很大意义。且大大降低了强度，这对破碎和磨细具有很大意义。氧化焙烧和中温氯化焙烧氧化焙烧和中温氯化焙烧 氧氧化化焙焙烧烧和和中中温温氯氯化化焙焙烧烧是是指指物物料料在在氧氧化化或或氯氯化化气气氛氛条条件件下下进进行行中温中温(1000(1000以下以下) )焙烧。焙烧。 如如煤煤矸矸石石中中含含有有FeSFeS2 2，在在氧氧化化气气氛氛下下焙焙烧烧可可生生成成SOSO3 3，SOSO3 3与与水水形形成成H H2 2SOSO4 4并与氨化合物生成硫酸铵肥料。并与氨化合物生成硫酸铵肥料。 又又如如将将硫硫铁铁矿矿烧烧渣渣在在600-650600-650温温度度下下，在在氯氯化化气气氛氛

35、中中焙焙烧烧，烧烧渣渣中的有色金属氧化物就生成了可溶性氯化物中的有色金属氧化物就生成了可溶性氯化物, ,进而回收有色金属。进而回收有色金属。 高温氯化焙烧高温氯化焙烧 高高温温氯氯化化焙焙烧烧是是指指物物料料在在较较高高温温度度下下(1000(1000以以上上) )，在在氯氯化气氛条件下进行焙烧。化气氛条件下进行焙烧。 如如将将硫硫铁铁矿矿烧烧渣渣与与氯氯化化钙钙混混合合制制成成球球团团，球球团团经经干干燥燥后后，在在10001000以以上上的的高高温温条条件件下下进进行行氯氯化化焙焙烧烧，有有色色金金属属氯氯化化并并挥挥发发而而与与三三氧氧化化二二铁铁分分离离。从从挥挥发发的的有有色色金金属

36、属氯氯化化物物烟烟尘尘中中收集回收有色金属。焙烧的球团矿可用于炼铁。收集回收有色金属。焙烧的球团矿可用于炼铁。 磁力分选磁力分选 烧烧结结是是将将粉粉末末或或粒粒状状物物质质加加热热到到低低于于主主成成分分熔熔点点的的某某一一温温度度，使使颗颗粒粒粘粘结结成成块块或或球球团团，提提高高致致密密度度和和机机械械强强度度的的过过程。程。 为为了了更更好好的的烧烧结结，一一般般需需在在物物料料中中配配入入一一定定量量的的熔熔剂剂，如如石石灰灰石石、纯纯碱碱等等。物物料料在在烧烧结结过过程程中中发发生生物物理理化化学学变变化化，化化学性质改变，并有局部溶化，生成液相。学性质改变，并有局部溶化，生成液相

37、。 烧烧结结产产物物既既可可是是可可熔熔性性化化合合物物，也也可可是是不不溶溶性性化化合合物物，应应根根据据下下一一工工序序要要求求制制定定烧烧结结条条件件。烧烧结结往往往往是是焙焙烧烧的的目目的的( (烧烧结焙烧结焙烧) )，但焙烧不一定都要烧结。，但焙烧不一定都要烧结。溶剂浸出法溶剂浸出法 将将固固体体物物料料加加入入液液体体溶溶剂剂内内，让让其其中中的的一一种种或或几几种种有有用用金金属属溶溶解解于于液液体体溶溶剂剂中中，以以便便下下一一步步从从溶溶液液中中提提取取有有用用金金属属。这这种种化化学学过过程程称称为溶剂浸出法。为溶剂浸出法。 按浸出剂不同，可分为水浸、酸浸、碱浸、盐浸和氰化

38、浸等。按浸出剂不同，可分为水浸、酸浸、碱浸、盐浸和氰化浸等。 溶溶剂剂浸浸出出法法在在固固体体废废物物回回收收利利用用有有用用元元素素中中应应用用很很广广泛泛，如如可可用用盐盐酸酸浸浸出出物物料料中中的的铬铬、铜铜、镍镍、锰锰等等金金属属；从从煤煤矸矸石石中中浸浸出出结结晶晶三三氯氯化铝、二氧化钛等。化铝、二氧化钛等。 在在生生产产中中，应应根根据据物物料料组组成成、化化学学组组成成及及结结构构等等因因素素，选选用用浸浸出出剂剂。浸浸出出过过程程一一般般是是在在常常温温常常压压下下进进行行的的，但但为为了了使使浸浸出出过过程程得得到到强强化，也常常使用高温高压浸出。化，也常常使用高温高压浸出。

39、热分解热分解 热热分分解解( (或或热热裂裂解解) )是是利利用用热热能能切切断断大大分分子子量量的的有有机机物物( (碳碳氢氢化化合合物物) )，使之转变为合碳量更少的低分子旦物质的工艺过程。，使之转变为合碳量更少的低分子旦物质的工艺过程。 炼炼油油工工业业早早已已用用来来裂裂解解烃烃类类制制取取低低级级烯烯烃烃。在在固固体体有有机机废废物物处处理理中中应应用用热热分分解解则则是是后后来来发发展展起起来来的的，可可以以说说是是热热分分解解技技术术的的新新领领域域。通通过过热热分分解解可可在在一一定定温温度度条条件件下下，从从有有机机废废物物中中直直接接回回收收燃料油、气等。燃料油、气等。 并

40、并非非所所有有有有机机废废物物都都适适合合于于热热分分解解，适适于于热热分分解解的的有有机机废废物物有有废废塑塑料料( (含含氯氯者者除除外外) )、废废橡橡胶胶、废废轮轮胎胎、废废油油及及油油泥泥、废废有有机机污污泥等。泥等。 固固体体废废物物热热分分解解一一段段采采用用竖竖炉炉、回回转转炉炉、高高温温熔熔化化炉炉和和流流化化床床炉炉等。等。焚烧焚烧 焚烧是对固体废物进行有控制的燃烧方法。焚烧是对固体废物进行有控制的燃烧方法。 其其目目的的是是使使有有机机物物和和其其他他可可燃燃物物质质转转变变为为二二氧氧化化碳碳和和水水逸逸入入环环境境，以以减减少少废废物物体体积积，便便于于填填埋埋。在在

41、焚焚烧烧过过程程中中，还还可可把把许许多多种种病病原原体体以以及及各各种种有有毒毒、有有害害物物质质转转化化为为无无害害物物质质，因因此此也也是是一一种种有有效效的的除除害害灭灭菌菌的的废废物处理方法。物处理方法。 焚焚烧烧和和燃燃烧烧不不完完全全相相同同，焚焚烧烧的的目目的的是是侧侧重重于于固固体体废废物物的的减减量量化化和和残残灰灰的的安安全全稳稳定定化化；燃燃烧烧的的目目的的是是使使燃燃料料燃燃烧烧获获得得热热能能。焚焚烧烧必必以以良良好好的的燃燃烧烧为为基基础础，否否则则将将产产生生大大量量黑黑烟烟，同同时时，未未燃燃物物进进入入残残灰灰，达达不不到到减减量与安全、稳定化的目的。量与安

42、全、稳定化的目的。 固固体体废废物物焚焚烧烧在在焚焚烧烧炉炉内内进进行行。焚焚烧烧炉炉种种类类很很多多，大大体体上上有有炉炉排排式式焚焚烧炉和流化床焚烧炉等。烧炉和流化床焚烧炉等。 4、生物方法处理技术、生物方法处理技术 生生物物方方法法亦亦称称生生物物化化学学处处理理法法，是是利利用用微微生生物物处处理理各各种种固固体体废废物物的的一一种种方方法法。其其基基本本原原理理是是利利用用微微生生物物的的生生物物化化学学作作用用，将将复复杂有机物分解为简单物质，将有毒物质转化为无毒物质。杂有机物分解为简单物质，将有毒物质转化为无毒物质。 根根据据氧氧气气供供应应的的有有无无，可可分分为为好好气气生生

43、物物处处理理法法和和厌厌气气生生物物处处理理法法。前前者者是是在在水水中中有有充充分分溶溶解解氧氧存存在在的的情情况况下下，利利用用好好气气微微生生物物的的活活动动，将将固固体体废废物物中中的的有有机机物物分分解解为为二二氧氧化化碳碳、水水、氨氨和和硝硝酸酸盐盐。后后者者是是在在缺缺氧氧的的情情况况下下，利利用用厌厌气气微微生生物物的的活活动动，将将固固体体废废物中的有机物分解为甲烷、二氧化碳、硫化氢、氨和水。物中的有机物分解为甲烷、二氧化碳、硫化氢、氨和水。 生物处理法具有效率高、运行费用低等优点。生物处理法具有效率高、运行费用低等优点。 沼气发酵、堆肥和细菌冶金等都属于生物处理法。沼气发酵

44、、堆肥和细菌冶金等都属于生物处理法。细菌冶金细菌冶金 细细菌菌冶冶金金是是利利用用某某些些微微生生物物的的生生物物催催化化作作用用，使使矿矿石石或或固固体体废废物物中中的的金金属属溶溶解解出出来来，从从而而能能够够较较为为容容易易地地从从溶溶液液中中提取所需要的金属。提取所需要的金属。 它比普通的它比普通的“采矿采矿- -选矿选矿- -火法冶炼火法冶炼”具有如下几个特点：具有如下几个特点： (1) (1) 设备简单，操作方便；设备简单，操作方便； (2) (2) 特别适宜处理废矿、尾矿和炉渣；特别适宜处理废矿、尾矿和炉渣； (3) (3) 可综合浸出，分别回收多种金属；可综合浸出，分别回收多种

45、金属； (4) (4) 目目前前仅仅铜铜、铀铀细细菌菌冶冶炼炼比比较较成成熟熟，而而且且铜铜的的回回收收需需要要大量铁来置换。大量铁来置换。四、冶金工业四、冶金工业固体废物的最终处置方法固体废物的最终处置方法 即即使使资资源源化化工工作作不不断断发发展展，总总不不可可能能将将每每年年所所排排的的各各种种固固体体废废物物全全部部用用光光，废废物物的的积积存存是是一一个个必必然然的的趋趋势势，这这就就需需要要采采取取最最终终处处置措施，使其安全化、稳定化、无害化。置措施，使其安全化、稳定化、无害化。 下面介绍几种可行的方法。下面介绍几种可行的方法。 1、 一般固体废物处置方法一般固体废物处置方法

46、土地堆存法土地堆存法 土土地地堆堆存存法法是是最最原原始始、最最简简单单和和应应用用最最广广泛泛的的处处置置方方法。法。 这这种种方方法法只只应应处处置置不不溶溶解解( (或或低低溶溶性性的的) )、不不扬扬尘尘、不不腐腐烂烂变变质质等等不不危危害害周周围围环环境境的的固固体体颗颗粒粒物物。堆堆存存场场应应设设在在山山沟沟、山山谷谷或或坑坑洼洼荒荒地地，尽尽量量做做到到贮贮量量大大，使使用用年年限限长，运营方便，安全可靠。绝不应占用良田。长，运营方便，安全可靠。绝不应占用良田。 填埋法填埋法 填填埋埋法法也也是是古古老老而而广广泛泛采采用用的的处处置置方方法法。适适用用于于处处置置任任何何形形

47、状状的的废物。废物。 填填埋埋场场地地尽尽量量利利用用人人工工开开发发过过的的废废矿矿坑坑、皮皮粘粘土土坑坑等等。因因为为这这些些废废矿矿坑坑被被废废物物充充填填后后，可可以以恢恢复复地地貌貌，有有利利生生态态平平衡衡。如如果果回回境境海海湾湾、山山谷谷等等，则则需需考考虑虑对对自自然然环环境境的的影影响响，避避免免破破坏坏生生态态平平衡衡。填填埋埋场场要要防防止止填填埋埋废废物物的的溶溶出出液液、滤滤液液及及雨雨水水径径流流对对土土壤壤、水水源源等等的的污污染染。回回填填地地段段还还应应能能排排放放有有机机废废物物厌厌氧氧分分解解产产生生的的气气体体，防防止止发发生生爆爆炸炸、火火灾或窒息性

48、死亡等。灾或窒息性死亡等。 一一些些工工业业发发达达国国家家应应用用卫卫生生填填埋埋、滤滤沥沥循循环环填填地地、压压缩缩和和破破碎碎垃垃圾填地等新的填埋技术处理城市垃圾等固体废物。圾填地等新的填埋技术处理城市垃圾等固体废物。 筑坝堆存法筑坝堆存法 粉粉煤煤灰灰、尾尾矿矿粉粉等等湿湿排排灰灰泥泥需需要要进进行行围围隔隔堆堆存存。贮贮存存场应设在输送方便、工程量少、使用年限长的山沟、山谷。场应设在输送方便、工程量少、使用年限长的山沟、山谷。 近近年年来来正正在在发发展展多多级级坝坝，即即利利用用天天然然土土石石方方堆堆筑筑母母坝坝，然然后后贮贮灰灰，贮贮满满后后再再在在其其上上利利用用已已贮贮好好

49、的的部部分分灰灰、粉粉作作为为堆堆筑筑子子坝坝的的材材料料不不断断逐逐层层堆堆筑筑子子坝坝。此此法法具具有有以以灰灰、粉粉筑筑坝坝，并并能能贮贮存存灰灰粉粉的的作作用用，较较之之一一次次筑筑坝坝，可可节节省省四四分分之之三至五分之六的土方量，可书省投资，缩短工期。三至五分之六的土方量，可书省投资，缩短工期。 土壤耕作法土壤耕作法 土土壤壤耕耕作作法法是是利利用用土土壤壤中中的的微微生生物物将将固固体体废废物物分分解解，以以有有效效地地处处理理某某些些可可生生物物降降解解废废物物，如如石石油油渣渣和和化化工工以以及及其其他他工业中的各种有机渣等的方法。工业中的各种有机渣等的方法。 此此法法简简单

50、单易易行行，既既处处理理了了废废物物，还还有有可可能能改改善善土土镶镶结结构构和和提提高高肥肥效效。所所处处理理的的废废物物应应该该是是无无毒毒的的或或经经过过无无毒毒化化处处理理的。的。 2、 工业有害渣的最终处置工业有害渣的最终处置 在在工工业业生生产产中中排排放放的的有有害害渣渣有有有有毒毒的的、易易燃燃的的、有有腐腐蚀蚀性性的、有化学反应性的以及其他有害的固体废物。的、有化学反应性的以及其他有害的固体废物。 焚化法焚化法 废废渣渣中中有有害害物物质质的的毒毒性性如如果果是是由由物物质质的的分分子子结结构构，而而不不是是由由所所含含元元素素造造成成的的，这这种种废废渣渣一一般般可可采采用

51、用焚焚化化法法分分解解其其分分子子结结构构，如如有有机机物物经经焚焚化化转转化化为为二二氧氧化化碳碳、水水和和灰灰分分以以及及少少量量含硫、氮、磷和卤素的化合物等。含硫、氮、磷和卤素的化合物等。 化学处理法化学处理法 化学处理方法中应用较普遍的有如下几种：化学处理方法中应用较普遍的有如下几种： (1) (1) 酸碱中和法。为了避免过量，可采用弱酸或弱碱就地中和。酸碱中和法。为了避免过量，可采用弱酸或弱碱就地中和。 (2) (2) 氧化和还原处理法。如处理氰化物和铬酸盐应用强氧化剂氧化和还原处理法。如处理氰化物和铬酸盐应用强氧化剂和还原剂，通常要有一个避免过量的运转反应池。和还原剂，通常要有一个

52、避免过量的运转反应池。 (3) (3) 沉淀化学处理法。利用沉淀作用，形成溶解度低的水合氧沉淀化学处理法。利用沉淀作用，形成溶解度低的水合氧化物和硫化物等，减少毒性。化物和硫化物等，减少毒性。 (4) (4) 化学固定。常能使有害物质形成溶解度较低的物质。固定化学固定。常能使有害物质形成溶解度较低的物质。固定剂有水泥、沥青、硅酸盐、离子交换树脂、土壤粘合剂以及硫磺剂有水泥、沥青、硅酸盐、离子交换树脂、土壤粘合剂以及硫磺泡沫材料等。泡沫材料等。 (5) (5) 水泥窑高温煅烧。将有害废物放进水泥窑，在水泥窑高温煅烧。将有害废物放进水泥窑，在14001400高温高温下煅烧下煅烧1010多秒钟，分解

53、和净化某些有毒成分。多秒钟，分解和净化某些有毒成分。 生物处理法生物处理法 对对各各种种有有机机物物常常采采用用生生物物降降解解法法，如如采采用用沼沼气气发发酵酵、堆堆肥肥等等方方法法进进行无害化处理。行无害化处理。 海洋投弃海洋投弃 经经过过回回收收利利用用或或适适当当处处理理后后的的废废渣渣，在在不不破破坏坏海海洋洋生生物物生生态态系系统统前前提提下，可以投入大海。投入的废物应做出如下严格规定：下，可以投入大海。投入的废物应做出如下严格规定： (1) (1) 投投入入海海洋洋的的固固体体废废物物主主要要限限于于疏疏浚浚工工程程泥泥土土、污污水水处处理理场场的的污污泥、粪便、经过初步处理的工

54、业废物和爆炸物等。泥、粪便、经过初步处理的工业废物和爆炸物等。 (2) (2) 禁禁止止含含汞汞、镉镉等等有有毒毒物物质质，塑塑料料制制品品或或其其他他可可以以漂漂浮浮在在海海面面上上的物质以及原油等含油废渣和放射性废物投入大海。的物质以及原油等含油废渣和放射性废物投入大海。 (3) (3) 严格控制废物投入大海的地点与时间，不得近距离入海。严格控制废物投入大海的地点与时间，不得近距离入海。 填埋法填埋法 掩埋有害废物，必须做到安全填地。掩埋有害废物，必须做到安全填地。 预预先先要要进进行行地地质质和和水水文文调调查查，选选定定合合适适的的场场地地，保保证证不不发发生生滤滤沥沥、渗渗漏漏等等现现象象，不不使使这这些些废废物物或或淋淋出出液液体体排排入入地地下下水水或或地地面面水体，也不使之污染空气。水体，也不使之污染空气。 对对被被处处理理的的有有害害废废物物的的数数量量、种种类类、存存放放位位置置等等均均应应做做出出记记录，避免引起各种成分间的化学反应。对淋出液要进行监测。录，避免引起各种成分间的化学反应。对淋出液要进行监测。 对对水水溶溶性性物物质质的的填填埋埋，要要铺铺设设沥沥青青、塑塑料料等等隔隔水水层层，以以防防底底层层渗漏。渗漏。 安全填地的场地最好选在干旱或半干早地区。安全填地的场地最好选在干旱或半干早地区。