1概述

冶炼废渣包括有色金属工业和钢铁工业排放的废渣。化工废料主要是指化工生产过程中产生的各种废渣，如高炉矿渣、钢渣、铁合金渣等有色金属残渣，属于化工废渣。根据固体废物的工业来源不同，冶金工业固体废物可分为三类:有色金属冶炼废物、铝工业固体废物和钢铁工业固体废物。有色金属冶炼废弃物是指有色金属在采矿、选矿、冶炼加工及其环境保护设施的生产过程中排放的固体或泥状废弃物。[2]根据金属冶炼方法的不同，可分为稀有金属渣和重有色金属渣。重有色金属渣主要有铜渣、铅渣、锌渣、镍渣、钴渣、汞渣等。铝工业固体废物主要来自氧化铝生产过程中产生的碱赤泥、轧钢过程中产生的少量氧化铁渣、废碳、耐火砖、保温材料以及铝加工过程中排放的废料等。钢铁工业固体废物主要来源于铁矿开采产生的切割废石、选矿产生的大量尾矿、炼铁产生的高炉渣、炼钢产生的转炉渣、电炉炉渣、铁合金炉渣和合金生产产生的含铁尘泥等。钢铁产生的固体废物的主要特点是产生量大，且含有多种金属和非金属元素，可高值再利用。由于目前我国工业固体废物处理基础薄弱，建立完整的管理体系需要反复探索和实践。因此，应借鉴发达国家在冶金固体废物治理方面的经验，并结合我国国情，取其精华去其糟粕，开发适合我国国情的固体废物处理新技术。

2冶金工业固体废物的回收利用

资源化是通过管理和技术措施实现固体废物无害化和综合利用的最重要方法之一。我们应该把固体废物处理技术体系的建立过程放在首位。在废物排入环境之前，我们应该回收物质和能量，提高物质和能量的循环利用，创造有用的经济价值，减少后续处置的负荷，变废为宝。我们应该鼓励和发展循环经济，呼吁人们节能减排，更多地利用固体废物作为资源，并高度重视管理或技术等措施，以提高固体废物的回收价值，创造更多的有效资源。

2.1冶金铜渣的资源化利用。

冶金铜渣大部分来自火法炼铜工艺，少量来自炼锌、炼铅工艺。目前我国每年的粗铜产量与炉渣产量之比在1:3左右，加上其他工艺产生的废铜渣，炉渣产量相当惊人。另一种观点也表明，从废渣中回收有用物质和能量的潜力是相当大的。目前，我国已经开发了许多合理利用铜渣的方法，主要是在提取有价金属、生产新型化工产品和建材工业等方向。例如，在回收室中收集铜渣，并且在氧化和熔化之后，可以通过还原方法回收铜颗粒。铜渣和淬渣与石灰混合压实后可作为道路基层；熔融的废铜渣也可以直接浇注成坚硬致密的铜渣石；冷铜渣也可用作铁路道碴，效果良好。铜渣中有价金属主要有铜、铅、锌、镉、金、银等。可通过浮选和磁选等物理方法或焙烧和浸出等化学方法回收和循环利用。通常，浮选用于从废铜渣中回收铜。首先通过浮选获得高品位的精炼铜矿，然后通过火法冶金获得更高品位的铜金属元素。铜淬渣可用作硅酸盐水泥的矿化剂。密闭鼓风炉熔炼铜精矿产生的废渣，即铜水淬渣，是熔渣在1050~1250℃下冲刷淬冷形成的釉黑色颗粒，液体密度为4.0~4.5t/m3。水淬渣的物质成分主要是氧化铁和硅酸盐以及脉石形成的氧化物。水泥生产的工艺流程为:将石灰石、粘土、矿渣按比例配料，然后放入球磨机中进行粉磨，粉磨后的生料加入回转窑中，反应生成水泥熟料。在反应生成的水泥熟料中加入适量的石膏和铁渣，然后放入球磨机中研磨成粉，最终生产出品质优良的水泥。水泥生产工艺流程。

2.2冶金赤泥的回收利用。

赤泥是氧化铝生产过程中产生的高含水量强碱性粉状污泥固体残渣。因为含有大量的氧化铝，所以呈红色，随着铁含量的增加，赤泥的颜色逐渐变成暗红色。铝土矿的组成、新化合物和添加剂的组成、生产氧化铝的方法都会在一定程度上影响赤泥的化学组成。因为赤泥含有碱，长期堆放使得堆场附近的土地呈碱性，如果倒入海洋，会污染海域。因此，赤泥对环境的碱污染不容小觑。如果我们不能合理地、有计划地处理这些废渣，就会影响我们的生活环境。世界各国提出了几十种综合利用方法，但利用规模较小，大多以海洋排放和土地堆积的形式处置赤泥。在中国，主要采用赤泥坝贮存法。赤泥含铁10%~45%，但能直接作为炼铁原料的很少。因此，将预焙赤泥倒入700-800℃沸腾炉中进行还原，使赤泥中的Fe2O3转化为Fe3O4，还原后的产品经冷却、破碎、分选，得到高品位的磁性产品。用这种方法可以回收大量的铁，获得高品位的炼铁精矿。在赤泥中，不仅可以提取大量有价金属，还可以提取铝、钛、钒、铬、锰、稀土元素和微量放射性元素。在我国，赤泥用于生产各种类型的水泥，生产的普通硅酸盐水泥还具有强度高、抗硫酸盐侵蚀等多种性能，在工程建设领域具有良好的应用效果。赤泥不仅广泛应用于建材工业，在农业上也广泛用于生产硅酸钙肥料和塑料填料，生产流体自硬砂硬化剂，用作采矿空地区的充填材料。

2.3钢铁工业固体废物的资源化利用。

目前，中国的钢产量仍然很高，仍然是世界第一。然而，中国的炼铁炼钢技术还不够先进，钢铁企业是高能耗、高污染的重工业。在当今钢铁工业飞速发展的时代，一方面会消耗大量的资源和能源，另一方面必然会产生大量不同种类的冶金废渣，严重破坏我们赖以生存的家园。钢铁工业不同的生产过程会产生不同的冶金固体废物。目前，我国钢铁工业冶金废渣的综合利用率正在稳步上升。普通高炉渣基本都能合理利用，只有17%的钒钛高炉渣和含放射性稀土元素的高炉渣不能综合利用。高炉矿渣广泛应用于建筑领域。一般需要加工后才能使用。根据用途不同，处理方法也不同。在我国，高炉矿渣通常被加工成水渣、矿渣碎石、膨胀渣、膨胀渣珠和高炉矿渣粉。[4]高炉矿渣主要用于生产矿渣水泥、矿渣砖、矿渣棉、建材玻璃和微晶玻璃以及湿矿渣混凝土。矿渣可广泛替代天然石料，在道路工程、基础工程、铁路道碴、钢筋混凝土、预应力混凝土等工程中也有广泛应用，并取得了良好的经济效益。膨胀矿渣和膨胀矿渣珠可用作轻质混凝土产品和结构，如楼板、墙板、砌块、建筑物的外围结构、支撑结构和道路基础材料。由于其良好的隔热性能，也可用作防火隔热材料。此外，高炉矿渣经水冷形成水硬性水淬渣，进一步加工形成高炉矿渣粉，遇水将发生水化反应，具有普通水泥的性能。这种高炉矿渣粉可以代替混凝土中的部分水泥或水泥外加剂。此外，高炉渣还广泛应用于材料领域，如生产矿渣棉、玄武岩棉、建筑材料和微晶玻璃、彩砖和轻质陶瓷。

3展望

冶金固体废物资源化利用以有价金属回收为主，高附加值产品开发为辅，多方向综合开发，将冶金固体废物综合利用提升到一个新的高度。同时，为了大量利用冶金渣，必须开辟一条研究节能、循环、安全、环保的新型建筑材料的新路。冶金固体废弃物的回收利用问题复杂，迄今为止，还没有一种工艺能够真正解决冶金固体废弃物的高值回收利用问题。综上所述，为了更好的合理利用冶金固废资源，应从以下几个方面着手:a .降低资源利用成本，重点研发一些流程短、成本低、社会需求量大的新工艺。b .开发和推广高附加值产品。资源开发应向技术含量高、经济效益好、二次污染低的方向发展。c .最大限度地提取有价值的成分。冶金固体废物含有多种金属和非金属元素，可转化为高附加值的相关产品，从而实现资源的有效利用。

作者:孙志敏王俊贤单位:天津钢管集团有限公司长春师范大学工程学院