鎳渣綜合利用技術(shù)綜述

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1、鎳渣綜合利用技術(shù)綜述葛利杰。楊鼎宜。李浩。王雯花。婁翔。王博(揚州大學建筑科學與工程學院，江蘇揚州225009)摘要：隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。近年來不銹鋼產(chǎn)量不斷增長，鎳的需求量越來越大，生產(chǎn)排放的鎳渣也越來越多。露天的廢渣堆放，不僅占用了大量的土地資源，還污染了周圍環(huán)境。鎳渣的綜合利用問題得到日益重視。介紹了近年來鎳渣在井下填充和建筑材料等方面的再利用技術(shù)，以此對今后的鎳渣利用研究能有所幫助。關(guān)鍵詞：鎳渣；活性；綜合利用；建筑材料Abstract：Withthesustainingdevelopmentoftheeconomy，thepr

2、oductionofstainlesssteelhasincreasedinrecentyears，whichhasledtothegrowingdemandofnickelandincreasingdischargeofnickelslag．Thesewasteslagsnotonlytakeupaquantityoflandresources，butalsocontaminatetheenvironmentaroundbecauseoftheairstorage．Thus．moreimportancehasbeenattachedtot

3、hecomprehensiveutilizationofnickelslag．Thereusetechnologyofundergroundfillingandbuildingmaterialsproductionwithnickelslagisintroduced，andhopetoofferhelptotheresearchonthecomprehensiveutilizationofnickelslaginfuture．Keywords：nickelslag；activity；comprehensiveutilization；buil

4、dingmaterials0引言鎳渣是鎳冶煉廠和不銹鋼冶煉廠排放的一種工業(yè)廢渣。主要形成過程之一是將熔融態(tài)的鎳鐵渣經(jīng)水淬急冷后使之形成?；癄t渣。鎳渣的化學成分因鎳礦來源和冶煉工藝的不同而存在較大差異．但主要成份為SiO：和Fe：O，。鎳渣通常呈球形顆粒狀，粒徑變化范圍為O。5mm．顏色為墨綠色。水淬急冷的鎳渣脆性好，含有較多玻璃體，具有一定的活性；而慢冷的鎳渣含玻璃體很少．也基本不具有活性。雖然我國在鎳礦和鎳冶煉企業(yè)的數(shù)量上不占優(yōu)勢．但鎳礦儲量和鎳礦生產(chǎn)的實力較強．其中金川集團已位于世界前10名。金川鎳銅礦的資源量有5．2x108t．由于每

5、生產(chǎn)1t鎳就要排出6。16t的閃速熔爐水淬渣，造成冶煉廠每年排出鎳銅渣2．5x106t。雖然鎳銅渣中含鐵不少．一定程度上可以利用水淬鎳渣提鐵．但提鐵后每年仍排出鎳渣尾砂廢棄物基金項目：大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(X20120429)：“十--：ff”國家科技支撐計劃(2012BAJ20801)。-6-1．25x106t。由于利用途徑少。技術(shù)不成熟，年利用率還不到lO％．至2012年累計近3．3x107t的鎳渣被堆放在露天渣場上。在占用大量土地的同時．還造成了極大的環(huán)境污染【u。廢渣的有效處置和綜合利用迫在眉睫。本文綜述了目前國內(nèi)外對鎳渣的綜

6、合利用情況。以此對今后鎳渣的利用研究能有所幫助。1鎳渣的膠凝機理和水化特性趙鐵城【2】在對鎳渣膠凝機理的研究中發(fā)現(xiàn)．水淬鎳渣的膠凝性需對其磨細和活性激發(fā)這一系列處理后才能呈現(xiàn)出來。鎳渣中的主要活性物質(zhì)是SiO：和A120，，CaO含量偏低并遠低于水泥，所以只有SiO：和A120，含量高的磨細活化水淬鎳渣才具有一定的膠凝性。肖忠明【3l等在對水泥的宏觀和微觀性能研究分析表明，鎳渣初期活性低。后期活性發(fā)展較快。鎳渣中含量較高的Fe活性物質(zhì)．能夠代替Al參與形成AFt，鎳渣中含Al較少，但隨著鎳渣摻量的增加，水‘·i盎材型星墅墜塑泥膠砂變得干燥，

7、收縮能保持穩(wěn)定．即鎳渣的摻人對水泥膠砂的穩(wěn)定性有積極作用。Zaharakil4J等所檢測的鎳渣中含有43．83％的Fe，O，和32．74％的SiO：，為鎳渣的主要成分。其中Fe，O，對無機聚合物的形成有促進作用．并能增加聚合材料的后期強度，且PFe20，能增強水泥砂漿的膠凝性，促進其后期強度的發(fā)展。2鎳渣綜合利用現(xiàn)狀鎳渣目前被用于井下填充、建筑材料以及有價金屬回收等方面。建筑材料方面的利用包括作混凝土粗、細集料，生產(chǎn)水泥熟料．作為混合材生產(chǎn)水泥、建筑砌塊等。有價金屬回收主要用浸酸工藝，在回收過程中會產(chǎn)生大量廢酸液．廢酸液的處理與排放便會產(chǎn)生

8、新的問題。與之相比，用作井下充填材料和建筑材料是更“清潔”的方式。2．1在井下充填方面的運用鎳渣用作井下充填膠結(jié)料主要是為了解決以熔融態(tài)鎳渣提鐵后產(chǎn)生的大量水淬二次渣的處理問題而