正文
成分 形成有色金屬爐渣的礦物主要有橄欖石類、輝石類、斜長石類、黃長石類和尖晶石類。常見的礦物有鐵橄欖石(2FeO·SiO2)、鎂橄欖石(2MgO·SiO2)、透輝石(CaO·Mg0·2SiO2)、鈣長石(CaO·Al2O3·2SiO2)和鋁黃長石(2CaO·Al2O3·SiO2)等。有色金屬爐渣的礦物組成可按照FeO·SiO2系、CaO·SiO2系和 CaO·FeO·SiO2系的狀態圖進行研究。幾種典型的有色金屬爐渣的化學組成如表。 有色金屬爐渣的數量同原礦的成分和加入的熔劑量有關,按重量計約為熔融金屬或鋶(金屬的硫化物)的產量的3~5倍;按體積計則為熔融金屬或鋶的 8~10倍。危害 長期以來對有色金屬渣採用露天堆置的處理方法,占用大量土地,又受大氣侵蝕和雨水的淋浸,對土壤、水體和大氣造成污染。有的有色金屬渣還含有鉛、砷、鎘、汞等有害物質,給堆置地區的居民和動植物造成嚴重的威脅。如某鋅冶煉廠排出的鋅渣每公斤含鎘量達到80毫克,排出的砷渣每公斤含鎘量達1900毫克,日積月累,致使廠區一公里半徑內的空氣含鎘量增大260倍,井水含鎘量增大6倍,土壤含鎘量增大100倍;當地所產大米含鎘量增大80倍,雞、兔腎中含鎘量增大600倍。
處理和利用 重金屬爐渣水淬後大多是呈亮黑色的緻密顆粒,含有大量的矽酸鐵(鐵橄欖石),一般達60~70%。以銅渣為例,如果將它放入迴轉窯氧化焙燒,再採用還原的方法處理,可以回收粒鐵,但經濟上是否合算,尚需研究。
銅、鉛、鋅、鎳等重金屬爐渣含有大量鐵的化合物,可以代替鐵礦粉作為水泥的原料。重金屬爐渣破碎後可作混凝土的粗細骨料。磨細的渣粉可作為水泥的外摻料,但由於重金屬爐渣的水化活性較差,用作外摻料在數量上應有控制。
銅水淬渣在摻入石灰拌和壓實後具有不易吸水和強度較高的特點,可作為公路基層,在多雨潮濕地區築路尤為適用。用氣冷的銅渣作鐵路道碴鋪設混砂道床,沒有一般混砂道床容易下沉的缺點。熔融的銅渣可以直接澆注入模並控制其結晶和退火溫度,製成緻密堅硬的銅渣鑄石,作為耐磨材料使用。德意志民主共和國利用較多,中國50年代也已試驗和試用成功。在缺銅的土壤中施用銅渣粉以補充土壤中的微量元素,能夠提高小麥和向日葵等作物的產量。
有色金屬渣種類繁多,目前對重金屬渣中的銅、鉛、鎳爐渣的處理和利用研究得較多,輕金屬渣中的赤泥也受到重視,稀有金屬渣大都未進行有效的處理和利用。