不锈钢渣资源化利用技术研究现状

简要论述了不锈钢渣的特点及铬在自然界中的循环过程,指出不锈钢渣是一种含铬危险固废,需要对其进行彻底解毒。介绍了几种不锈钢渣资源化利用技术的研究现状及存在的问题,以解毒和高值化再利用为前题,指出以不锈钢渣为原料制备微晶玻璃是未来的一个重要研究方向。     

不锈钢渣资源化研究现状

不锈钢渣是不锈钢生产过程中产生的有毒废渣,包括初炼渣和精炼渣,其特殊性在于其含有水溶性致癌物质Cr6+,并且在渣的堆放过程中一直持续着Cr3+向Cr6+的转化,严重污染环境。介绍了高温硅铁熔融还原法、湿法及固化法对不锈钢渣脱毒原理,分析了不锈钢渣在烧结、返回炼钢、制备微晶玻璃及烧制水泥等方面的资源化利用现状。     

search of stainless steel slag property and risk assessment on resource reclamation

针对不同工序不锈钢渣进行基础性能研究,应用化学分析、X射线衍射、扫描电镜、固体废弃物毒性浸出方法对不锈钢渣的成分、矿物组成及元素浸出特征进行分析。研究表明,不锈钢渣中主要矿物为Ca2SiO4;其中,电炉渣碱度最低,金属含量略高;LF渣、AOD渣和转炉渣性质类似,碱度高,易粉化为较小颗粒。电炉渣中铬浸出量远远高于其它渣种,存在一定浸出风险,故考虑其资源化利用的环境安全性,此类不锈钢渣应妥善处置。     

典型区域电解锰渣的特性、环境风险及资源化利用前景分析

为探究电解锰渣的资源化利用前景,以重庆典型区域内电解锰生产企业的电解锰渣为研究对象,采用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)和热差分析仪(TG-DTG)等对电解锰渣的元素组分、矿物质成分和形貌结构等进行分析,并结合锰渣的理化性质、浸出毒性和锰的形态提出了电解锰渣潜在的资源...     

镁还原渣资源化利用研究进展

铗还原渣是硅热法炼镁产生的一种工业废渣,近年来随着镁产量的增长而迅速增加,对其进行资源化利用具有十分重要的现实意义。镁还原渣主要成分为氧化钙和二氧化硅,具有一定的水化活性,已在水泥和混凝土领域获得应用。本文综述了镁还原渣资源化利用研究进展,对存在的问题提出了建议。     

镍铁冶炼渣资源化利用技术进展及展望

镍铁是生产不锈钢的主要原料,目前主要采用回转窑-电炉工艺(RKEF)生产。RKEF工艺存在高能耗、冶炼渣量大的问题。本文介绍了NKK、Merotec等渣显热回收工艺及相关工艺参数;前苏联利用液态镍铁渣生产矿棉工业化生产的相关工艺参数;以及日本、希腊及我国镍铁渣资源化利用研究进展。提出了我国镍铁渣资源化利用的研究重点和研究方向。     

不锈钢酸洗污泥资源化利用技术进展及趋势

 不锈钢酸洗污泥含Fe、Ni、Cr等有价金属元素及较高的CaO、CaF2等可以利用的化合物,是重要的二次资源,其产生量约为不锈钢产量的2.5%～5.0%,国内年产酸洗污泥65万t以上。酸洗污泥因含有Cr6+及F-被归为有毒固废,常规固化填埋的处理方式占用土地且浪费资源。首先对比分析了典型酸洗污泥的物化性能;其次总结了不锈钢酸洗污泥提取有价金属、制备建材等资源化利用工艺的技术要点,分析了现有工艺存在的问题;最后提出了酸洗污泥作为冶金原辅料在冶炼企业闭路循环的绿色利用思路及技术进展,以期充分利用不锈钢酸洗污泥中的有价金属元素及可作为造渣材料的组分,消除污泥的环境危害。     

镁渣资源化研究新进展

镁渣为镁工业硅热还原法生产金属镁产生的废渣,随着我国镁工业的迅猛发展,如何改变镁渣传统的堆积、掩埋的处理方式,将镁渣资源化、再利用已成为一个亟需解决的问题。基于此介绍了镁渣的生成机理,分析了目前国内外镁渣的研究现状及存在的问题,并对镁渣未来的研究方向进行了展望。     

净化钴渣资源化利用

针对新型试剂除钴工艺产生的有机钴渣存在锌高、钴低及回收难度大等问题,通过试验研究提出了钴渣水洗—转化—氧化浸出工艺回收锌、钴等有价金属的方法,并得到了最佳工艺参数。转化工序：硫化钠为转化剂,按照理论量添加,液固比5︰1,转化温度65 ℃,反应时间120 min,pH=6~7。氧化浸出工序：过硫酸铵为氧化剂,分两段氧化浸出,一段浸出过硫酸铵按照理论量0.6倍添加,液固比3︰1,反应温度80 ℃,反应时间4 h,终点pH=2.5;二段氧化浸出过硫酸铵按照理论量0.6倍添加,液固比5︰1,反应温度80 ℃,反应时间4 h。钴元素富集到10%以上,锌回收率达到81.8%,除钴试剂再生的可重复利用,工艺操作简单,可与湿法炼锌系统无缝衔接。     

BaO-CaO渣系不锈钢氧化脱磷研究

针对不锈钢氧化脱磷容易导致合金元素铬损耗的问题,在中频感应炉中采用20%CaO-45%BaO-15%Fe2O3-10%Cr2O3-10%CaF2渣系进行氧化脱磷试验。在热力学计算的基础上,通过调配BaO含量、钢液中初始碳含量和钢水处理温度,获得脱磷率不低于50%,脱磷过程中铬氧化量不超过8%的试验结果。试验研究表明:该试验渣系的脱磷效果比CaO渣系好,与BaO渣系相当;随着钢液中碳含量的提高,脱磷率增加、铬损减小;随着熔炼温度的升高,脱磷率降低、铬损减小,在1 750 K时脱磷率和铬损耗处于最优化水平。     

利用不锈钢尾渣及矿渣制砖的试验研究

通过利用不锈钢尾渣及矿渣制砖的试验,确定了不锈钢尾渣及矿渣制砖的合理配比。在此基础上,开发了激发不锈钢尾渣及矿渣活性的技术。结果表明:配加质量分数分别占0.4%、0.6%的Na2SO4和NaCl作为激发剂,可激发不锈钢尾渣及矿渣的活性,使砖的抗压强度最大提高了42.6%。     

抑制AOD不锈钢渣粉化的试验研究

针对AOD不锈钢渣冷却过程中产生严重粉化扬尘问题,通过研究不锈钢渣冷却过程中的粉化机理,采用配加硼质改性剂抑制粉化扬尘技术,即在出渣过程中加入0.6%～1.0%质量分数的硼质改性剂,降低不锈钢钢渣的黏度和熔化温度,促使渣中游离氧化钙(f-CaO)熔解,与SiO2形成不易粉化的β-硅酸二钙(β-C2S),防止了渣中α′-C2S向γ-C2S的转变,有效抑制了AOD不锈钢渣冷却过程中的粉化扬尘,改善了周边环境。     

Challenges in the use of stainless steel slag

Stainless steel melting shops of Outokumpu Group are located in Finland,Sweden and England(UK). In all of the countries the European Union legislation is the same,but in practice the plants face different technical,economical and administrative challenges in developing sustainable treatments and use of by-products. Due to availability of good natural construction materials,the use of slag and other industrial by-products has been quite small in Northern Europe.Blast furnace slag has been completely utilized,while slag from stainless steel processes has earlier been regarded as waste.Steering of the metallurgical melt phase,slag cooling,treatment and metal recovery processes are the main technical challenges for increasing the sustainable use of stainless steel slag. Moreover,product properties have to fulfill standards and customer requirements.Dry or water-cooled EAF slag aggregates are typically used in road construction.Outokumpu has developed light mineral slag aggregates which are cooled in rapid water process.During this process,a specific structure and mineralogy is formed in the slag and leaching from the material decreases.In many regulatory discussions,it seems that there is not enough relevant scientific data from harmful compounds.Limit values are based only on laboratory tests and model estimations,not on the material use itself or real nature.A risk-based approach is needed when environmental acceptance is not clear.Limit values based on content are not applicable because environmental or health risks depend on the release or leaching of substances from the material.This is the case especially with metals.     

电炉冶炼不锈钢的泡沫渣技术探讨

分析了电炉冶炼不锈钢母液过程中能量输入的基本特性,指出电炉冶炼不锈钢的泡沫渣技术可很好地解决冶炼过程中存在的电耗高、冶炼周期长、耐材消耗大等一系列问题。理论分析了技术难点以及技术开发的可行性。技术关键是要解决渣的发泡性和制造发泡气源,由此概述了当前电炉冶炼不锈钢的泡沫渣技术研究的最新进展,最后讨论了该技术在中国的应用前景。     

滚筒法不锈钢钢渣处理技术的研究和应用

不锈钢钢渣的环保化处理是钢铁行业面临的难题之一,不锈钢钢渣中高含量游离CaO与MgO导致浸泡处理时粉化严重,环境污染大;不锈钢钢渣中不稳定的六价铬易溶于水造成水体污染。通过对滚筒法处理不锈钢钢渣的工艺抑制不锈钢钢渣粉化和抑制Cr3+的氧化析出进行研究和机理分析,并结合工程实例应用,论证了采用滚筒法处理不锈钢钢渣的可行性,为不锈钢钢渣环保化处理和资源利用奠定了基础。     

不锈钢AOD渣粉尘控制及其工程性能

 不锈钢AOD渣在冷却过程中由于晶格转变体积膨胀导致粉化,易造成粉尘污染。研究表明,出渣时喷入含硼改质剂能有效抑制AOD渣从β-C2S相向γ-C2S相的晶格转变,从而使粉化扬尘率降低90.1%。对无害化处理后的不锈钢AOD渣进行资源化利用探讨,结果显示,由于钢渣具有水硬胶凝活性,可作为水泥砂浆掺合料取代部分水泥,掺量范围应在0～30%之间。同时,对AOD渣及其水泥试块进行毒性浸出检测,结果表明,其中总铬、六价铬等浸出值均低于标准限值,不存在重金属浸出的问题,可进行后续资源化利用。