《含铬冶金固体废弃物处理与资源化》系统地阐述了含铬固体废弃物的形成机理、浸出行为、典型处理技术及存在的问题,为其控制和资源化提供了理论基础和实践依据。全书共6章,主要内容包括铬冶金及含铬冶金固体废弃物、铬矿选矿尾矿处理与利用、铬铁合金冶炼固体废弃物处理与利用、不锈钢冶炼固体废弃物及其资源化、含铬耐火材料中六价铬的形成及其控制、焊接烟尘及其控制等。
《含铬冶金固体废弃物处理与资源化》可供铬矿采选、铬铁合金冶炼、不锈钢冶炼、耐火材料及不锈钢加工、安全环保及相关领域工程技术人员阅读,也可供高等院校相关专业师生参考。
钢铁工业是国民经济的重要基础产业,是建设现代化强国的重要支撑。在钢铁工业领域,铬元素有着不可或缺的作用。在含铬耐火材料中,三氧化二铬可增强耐火材料的耐侵蚀性,提高冶炼容器的使用寿命。在含铬合金钢中,铬元素可以提高钢材的加工和使用性能,尤其是在不锈钢中,铬是保证不锈钢制品具有不锈性的决定性元素。
铬元素的初始来源是存在于自然界中的含铬矿石。在钢铁生产流程中,有应用价值的含铬矿石经选矿后得到铬精矿,铬精矿用于冶炼含铬合金和制备含铬耐火材料,含铬合金用于生产各类含铬合金钢。在铬元素随钢铁生产流程的迁移过程中,会产生大量的含铬固体废弃物,如何处置和高效利用这些含铬固体废弃物是冶金行业迫切需要解决的问题。
含铬冶金固体废弃物中的铬元素以化合物的形式存在。大多数铬的化合物对人体健康和生态环境有极大危害,其中以Cr(Ⅵ)的危害最大。Cr(Ⅵ)具有很强的氧化性,可致癌、致畸,对人、水体、土壤和植被具有严重的破坏性,是美国环境保护署公认的129种重点污染物之一。为此,世界各国和地区制定了大量与铬相关的法规政策,对与人类和自然密切相关的气、水、粉尘、土壤和废弃物等方面的铬含量做出了严格要求,旨在保护人类和生态安全。含铬冶金固体废弃物必须经无害化处理,降低有害元素的危害后才能排放。
同时,含铬冶金固体废弃物中含有的大量铬、铁等有价元素,具有较大的经济价值。我国高品位铁矿和铬矿资源都较为匮乏,国内铁矿和铬矿资源产量难以满足钢铁工业的需求,铁矿和铬矿进口量已连续多年位居世界第一。回收含铬冶金固体废弃物中的有价元素、实现其资源化和增值化利用不仅可以充分利用其中含有的有价成分、变废为宝、缓解我国铁矿和铬矿资源匮乏的困境,而且可以降低企业生产成本。
随着我国冶金行业的持续发展,含铬冶金固体废弃物的无害化处理和资源化利用是我国生态文明建设和可持续发展的必然要求。作者结合团队多年研究成果和相关文献资料编著了本书。首先,简单介绍了铬及其化合物的性质、含铬冶金固体废弃物的来源和处理技术现状,归纳了目前国内外与铬相关的规定和标准。然后,以钢铁制造过程中含铬固体废弃物的产生流程为主线,分别介绍了铬矿选矿尾矿、铬铁合金冶炼固体废弃物、不锈钢冶炼固体废弃物、含铬耐火材料和含铬焊接烟尘的来源、性质、无害化和资源化处理技术。本书可供冶金、环境等领域的教学、生产和管理人员阅读参考,旨在提高读者对冶金过程中产生的含铬固体废弃物的处理与资源化的认识,进一步增强环保和资源化综合利用意识,同时为开发更加环保、高值化的含铬冶金固体废弃物处理和资源化技术提供参考。
本书由武汉科技大学材料学部马国军、张翔和郑顶立编著。第1章和第2章由郑顶立撰写,第4章由张翔撰写,其余章节由马国军撰写,全书由马国军统稿。宋生强和李建立参与了书稿的讨论工作,刘孟珂、徐菊、海远浩、苏伟厚、范巍、金一标、李奇男、曹意峰、杜龙、黄源升、程普红、刘俊杰、王强、邹晶晶、李治桥等博士或硕士研究生参与了书稿的资料收集、文字录入、校稿及部分研究工作,在此一并表示感谢。此外,本书的撰写参考了有关文献资料,对这些文献资料的作者表示衷心的感谢。
由于作者水平所限,书中不当之处在所难免,敬请读者批评指正。