Baosteel's Slag Short Flow process for molten steelmaking slag treatment and its application

Baosteel＇ s Slag Short Flow（BSSF） is an innovative process for steelmaking slag treatment that was developed by Baosteel. The process principles, flow-chart, parameters and component systems of the BSSF for steelmaking slag treatment are presented. Characteristics of the finished BSSF slag are summarized by analyzing the slag＇ s physical and chemical performances. Several Utilization methods for the BSSF slag are given.

中国西南地区电解锰渣特性分析及影响因素研究

电解锰行业发展面临的困境之一是锰渣的处理处置方法。为探索绿色低碳的锰渣无害化处理技术,选取中国5家典型电解锰企业新、旧电解锰渣,通过其理化特性及浸出毒性分析,研究堆存条件、时间及工艺参数等因素对不同企业锰渣特性的影响。结果显示:不同企业的新、旧锰渣平均质量含水率相差最大时均达19%以上,浸出液pH值最高分别相差0.95、1.45,不同企业新鲜锰渣的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)平均质量分数最大相差分别为43.18%、146.25%,且可溶性盐质量分数均超过10%,未达到填埋入场标准。锰渣中石膏和石英的质量分数随堆存条件和时间发生不同的变化。企业C在堆存过程中石膏和石英的质量分数在增加,而企业E锰渣中烧石膏质量分数在增加,石英质量分数在减少。历史锰渣浸出液中Mn^(2+)和氨氮(NH_(4)^(+)N)的质量浓度较高,分别超过GB/T 8978—1996一级排放标准限值的65.92~935.00倍和2.56~63.80倍,表明长期堆存的锰渣仍存在较大的环境污染风险。不同地区企业的锰渣应通过无害化处理与资源化利用来降低其环境污染风险,须根据化学成分、理化性质不同选择合适的资源化方式。

响应曲面法优化二次镍渣微晶玻璃热处理制度

镍渣作为有色冶炼过程产生的冶金废渣,以堆存形式处理,环境影响突出,但含铁量高,是一种极具开发前景的二次利用资源。以二次镍渣为原料制备微晶玻璃,采用响应曲面法并结合Box-Behnke原理设计探讨了核化温度、核化时间、晶化温度、晶化时间及其交互作用对微晶玻璃抗折性能的影响,建立了抗折强度与各因子间的模型。通过模拟优化,确定了最佳热处理工艺参数:核化温度和晶化温度分别为845℃和955℃、核化时间和晶化时间均为80 min。采用最优工艺参数试验验证发现,微晶玻璃主晶相为铁硅灰石和钙长石,抗折强度均值达到126.78 MPa,与模型预测值偏差较小,表明该预测模型可靠有效及工艺优化合理可行。

电石渣的资源化利用现状

阐述了电石渣综合利用的研究状况。传统资源化方式包括制备建筑材料和改善环境,如以电石渣制造水泥、地聚物以及其他建筑材料等;电石渣呈强碱性,可以处理酸性废水、废气,达到以废治废、保护环境的目的。总结了电石渣资源化在化学、冶金和碳捕集方面的新机遇。电石渣不仅是良好的钙基资源,也拥有良好的经济性,电石渣的资源化利用具有重要意义。

基于风险管控的历史遗留硫磺冶炼废渣综合治理效果

为解决赤水河源头流域(云南段)历史遗留硫磺冶炼废渣40多年无序堆积导致流域水体持续酸化的污染问题,通过对“自然衰减”“异位修复”“风险管控”等治理途径分析,提出“风险管控+生态修复”模式开展了该区域内酸性废渣和废水的示范工程治理。在查明治理区域污染因子的基础上,采取“废渣防流失、复合阻隔控制、适生植物配比、污水收集处理和运行监测管理”的集成风险管控技术,分析工程实施前、实施中和实施后的固废属性,以及地表水、地下水和废渣渗滤液中污染因子的变化。结果表明:在投加0.35%~0.65%比例生石灰条件下,固废属性从第Ⅱ类一般工业固废改性为第Ⅰ类一般工业固废;工程完工时,地下水pH即可达标,硫酸盐超标倍数从最大5.3倍削减至1.2倍;工程实施3个月后,渗滤液pH稳定达标,硫酸盐超标倍数从最大3.2倍削减至1.7倍;工程实施7个月后地表水pH达标。基于风险管控的历史遗留硫磺冶炼废渣综合治理,能够满足管控目标,并初步完成了技术推广和应用。

热处理时间对铜渣制备红外辐射涂层结构及性能的影响

铜渣作为炼铜产生的固体废弃物,常被堆放占用土地资源,并且污染环境,其资源化利用日益受到国内外广泛关注。针对此问题,以铜渣为主要原料,松油醇为成膜剂,乙基纤维素为增稠剂,高铝砖为红外辐射涂层基底材料,于1200℃热处理后制备了红外辐射涂层,研究了热处理时间(0.5、2、4和8 h)对涂层显微结构以及其分别在常温和400℃下发射率的影响。结果表明,涂层与高铝砖基底结合良好,且随着热处理时间的延长,涂层逐渐致密;涂层在1200℃热处理8 h后,其在常温下近红外波段(0.8~2.5μm)的发射率最高,为0.862;热处理4 h后,涂层在使用更为广泛的中红外波段(2.5~25μm)的发射率最高,为0.928;涂层经不同时间热处理后,在400℃下1~22μm波段的发射率不断增大且全部大于0.93。结合实际应用,最佳热处理时间为4 h。

多级沉淀‒高效斜板澄清工艺在钢渣综合利用浊环水处理中的应用

四川某钢厂钢渣综合利用浊环水处理工程采用多级沉淀-高效斜板过滤器组合处理工艺,出水水质满足设备用水要求,工艺运行稳定可靠,处理水全部循环利用,新水耗量大幅度降低。该工艺克服了浊环回水悬浮物粒径小、分散度高、难以沉降的问题,悬浮物的去除率达93%,运行成本约0.58元/m^(3),有效降低了吨水处理成本。对该工程概况、工艺流程及设计参数、技术特点进行总结分析,可为钢渣综合利用浊环水处理工程提供借鉴。

柳钢4号高炉渣处理系统改造设计

柳钢4号高炉第一代采用明特法渣处理系统,投产后一直存在现场蒸汽量大、设备故障率高等问题,特别是冲渣水细渣含量高、渣水分离效果差,导致水系统管道、阀门、水泵等设备磨损严重。2022年,将明特法改为转鼓法,在提升泵房、冷却塔等主体结构利旧的基础上,主要对渣粒化工艺进行了更新,并结合场地条件进行改进,重点改进了冲渣水细渣分离工艺、组合式锥斗沉淀池、冷却塔配水系统及环保盖板设施。改造完成后,渣处理设备磨损明显减轻,设备故障率、维护量大幅降低;沉淀池前后的冲渣水细渣含量分别降为66mg/L和50mg/L,现场无明显蒸汽散逸。

不同碱度渣对42CrMoS4钢中硫化物的影响

为研究不同精炼工艺对齿圈钢42CrMoS4钢中硫化物的影响,从钢中硫化物的形态与分布着手,在精炼工序设计两种不同的碱度渣和钙含量工艺,试验生产4炉。对比分析铸坯和轧材中不同双层结构复合硫化物特征与硫化物形成机理。结果表明,LF造高碱度渣(R=6.5~7.2)进RH后不进行钙处理,铸坯1/4厚度位置复合硫化物整体成块状形貌,核心内部氧化物同样也成规则的块状,轧材内部氧化物主要以CaO为主,外围硫化物主要是高CaS比例的(Ca,Mn)S,基本不变形,A类细系夹杂物级别为2.0~3.0级;在LF造弱碱度渣(R=3.6~4.2)进RH后进行二次钙处理,将w[Ca]由0.001 4%左右提升至0.002 5%~0.003 2%,铸坯1/4厚度位置复合硫化物整体成椭球状形貌,核心内部氧化物同样也成规则的球状,轧材内部氧化物为较低CaO比例的钙镁铝酸盐,外围硫化物主要是低CaS比例的(Ca,Mn)S,硫化物成纺锤状,具有很好的变形能力,A类细系夹杂物级别控制在2.0级以内。

拉林铁路弃渣场水土保持型生态恢复技术探讨

为研究高寒高海拔地区铁路建设项目弃渣场的生态恢复措施,该文以拉(拉萨)林(林芝)铁路工程为依托,结合青藏高原的地域条件探讨弃渣场的水土保持型生态恢复技术。研究得到以下结论,根据恢复区立地条件,系统阐明弃渣场的选址原则及水土保持型生态恢复理论;基于物种选择原则和防护措施设计建立适应于青藏高原地区的水土保持型生态恢复技术。研究成果可为该地区铁路工程建设项目的弃渣治理提供一定的借鉴意义。

Application of the BSSF molten steel slag processing technology in POSCO

This study describes an overview of the POSCO＇ s Baosteel＇ s short-flow （BSSF） slag processing project, including process flow, process set-up, equipment composition, auxiliary facilities and relevant parameters, as well as a brief description of its application after commissioning.

The development of slag processing technology and its impact on energy-saving and emission reduction in the metallurgical industry

This study provides an overview of the production and classification of metallurgical slag and its impact on energy-saving and emission reduction in the metallurgical industry and an analysis of the impact of key factors on slag processing technology, including a brief account of blast furnace（BF） slag processing and applications with a focus on the steel slag disposal processes and the features of some typical processes. In view of the characteristics of the basic oxygen furnace （BOF） slag and the technical difficulties faced by the traditional processes,it describes the principle,features and technical advantages of the Baosteel short-flow （BSSF） steel slag treatment process developed by Baosteel. The thinking and outlook on the direction of the development of the metallurgical slag processing process are stated.

石碌铁矿尾矿渣石固废回收利用

针对海南矿山环境修复治理的生态问题,选取昌江黎族自治县石碌铁矿172 m排土场作为研究对象,在系统分析该矿山固废现状与尾矿渣石特性的基础上,阐明了尾矿渣石资源化利用的可行性。提出了基于破碎筛分、跳汰除铁、含铁粉料及泥粉脱水的技术方案,并实际应用于石碌铁矿172 m排土场的固废回收。实施过程中与生态环境保护措施同步推进,达到年产出143.93万t产量为5~30 mm石子、94.62万t产量为0~5 mm机制砂等产品的生产目标,同时矿区水土流失强度得以有效保持。该研究有助于协同推动生态修复、废弃资源利用和产业融合的共同实现,为生态修复工程提供了宝贵经验。

利用不锈钢渣制备微晶玻璃的研究进展

工业的快速发展导致固体废弃物逐年增加,由其带来的环境与资源问题不容忽视。利用工业固体废弃物制备微晶玻璃材料是固废资源化利用的重要途径之一,同时,该方法还可实现有害重金属元素的固化,减少环境危害。本文基于不锈钢渣的来源与特性,对比分析了不锈钢渣无害化处理的常见方法。针对不锈钢渣的无害化处理和资源化利用问题,重点综述了利用不锈钢渣制备微晶玻璃过程中主要成分对材料结构与性能的影响;另外,基于微晶玻璃对重金属元素的固化研究现状,重点讨论了微晶玻璃对不锈钢渣中Cr、Ni、Mn重金属元素的固化;最后对不锈钢渣无害化处理与资源化利用的未来研究方向进行了展望。

工业钡渣高效再利用研究

钡渣是危险性固体废物,会对人体健康和生态环境均会产生不良影响,所以需要对钡渣利用的问题加以研究。文章首先对钡渣进行了简单分析,其次阐述了无害化处理钡渣的方法,最后探讨了钡渣高效再利用情况。

危险废物灰渣玻璃化处理及资源化利用

危险废物焚烧、热解等过程产生的飞灰和底渣仍属于危险废物,其处理会占用大量土地。分析危险废物灰渣组分及熔融特性,设计相应的富氧燃烧熔融工艺、余热回收工艺及烟气净化工艺。根据固体废物玻璃化处理产物的判定、环境安全质量要求、应用技术要求,确定熔融工艺玻璃化产物的资源化利用方向。可以得知:燃料式富氧燃烧熔融玻璃化处理工艺能够固化重金属并完全分解二噁英,解决危险废物填埋二次污染的问题;系统烟气余热可回收利用以降低系统能耗,熔融玻璃化处理产物可替代建筑材料资源化再利用。

铝电解大修渣废旧阴极炭的处理技术研究现状及展望

铝电解槽大修渣废旧阴极炭的无害化处理和资源化利用是电解铝行业实现绿色可持续发展的瓶颈所在。介绍了铝电解废阴极炭中的有毒组分及有毒元素的迁移规律,重点总结了高温火法、液相浸出法和协同处理法的原理、研究现状及优缺点,并对未来发展趋势进行了展望。

偏远农村地区小型生活垃圾热处理设施炉渣重金属特性分析

对中国偏远农村地区正在运行的不同工艺类型的小型热处理设施炉渣的理化特征及重金属污染特性进行了评估,研究发现生活垃圾小型热处理设施底渣的热灼减率均在5%以下,相较于采用热解技术的热处理设施底渣,采用焚烧工艺的热处理设施底渣的热灼减率更低,达到0.70%,生活垃圾减容程度更高。主要晶体成分包括方解石、石英等。底渣和飞灰中的部分重金属含量高于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中pH为5.5~6.5下的风险筛选值,未经妥善处理直接进入土壤环境可能会引起重金属污染问题。此外,底渣中的As、Se、Ba、Cu、Cr、Zn具有一定的生物有效性,而相比于底渣,飞灰中的重金属有效态所占比例较高,重金属生物有效性更高,对环境造成污染的潜在风险更大。

工业渣场原位治理项目中勘察方法及分析研究——以广西某旧渣场为例

由于历史原因,我国存在一些不规范的工业渣场,导致了一系列的环境污染问题,随着对环境保护工作的日益重视,相关渣场的治理工作也不断展开。渣场原位治理具有时效快、工期短、治理费用低等优点,但其可行性主要受工程地质条件尤其是水文地质条件的制约。本文以广西某“旧渣场”为例,从如何抓住此类项目勘察工作的重点,以及如何选择测绘、钻探、物探、原位试验及室内土工试验等综合性的工作手段,来综合性地分析评价场地工程地质、水文地质条件,并提供渣场治理方案的可行性建议。

煤气化渣活化过硫酸盐体系氧化去除菲

采用固体废弃物煤气化渣(CGS)作为过硫酸盐(PS)的活化剂,考察CGS/PS对菲的去除性能。使用SEM-EDS、XPS表征了CGS的微观结构和元素组成;通过自由基掩蔽实验和电子顺磁共振(EPR)实验确定自由基种类;考察了CGS质量浓度、PS初始浓度、初始pH、共存离子对CGS/PS体系中菲去除率的影响,探讨了反应机理并推测降解路径,并使用ECOSAR软件评估菲及其产物的毒性。结果表明,CGS中Fe元素质量分数为11.9%,可有效活化PS。在菲质量浓度为1 mg/L、pH=3、CGS质量浓度为0.7 g/L、PS初始浓度为1 mmol/L的条件下,60 min后CGS/PS体系对菲的去除率可达95.34%,PS的利用率为29.18%。菲降解过程符合伪一级动力学模型,CGS/PS体系产生了SO_(4)^(–)•和•OH,且SO_(4)^(–)•在菲降解过程中起主要作用,共存离子HCO_(3)^(–)、NO_(3)^(–)对反应的抑制作用较显著。菲主要通过去羰基、羟基化、脱碳等反应分解为长链酸、酯,最终转化为CO_(2)和H_(2)O。ECOSAR模型评估发现,菲降解的中间产物毒性普遍低于菲。