中温氯化焙烧，产物为可溶性金属氯化物；T>TMnCl2：
高温氯化焙烧，挥发性气态金属氯化物。
（3）氧化焙烧和硫酸化焙烧
对象：
目前主要处理含硫化矿的尾矿和其他废物，回收其中的有价金属铜、钴、镍等。
（4）加盐焙烧：
固体废物+硫酸钠或氯化钠或碳酸钠焙砂⎯焙⎯⎯烧→焙砂
在废物原料中加入硫酸钠、氯化钠、碳酸钠等添加剂进行焙烧，使固体废物中的有价金属与钠盐反应生成可溶性钠盐，再用水浸出焙砂，使有价金属转入溶液而与其他组分分离的过程
对象：
钒渣的加盐焙烧提钒、含钨尾矿加盐焙烧提钨等。
3.1固体废物的分选技术
固体废物的分选就是将固体废物中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的
废物组分采用适当技术分离出来的过程，包括:
（1）手工检选：
适用于废物产源地、收集站、处理中心、转运站或处置场。
目前，手工捡选大多数集中在转运站或处理中心的废物传送带两旁。
（2）机械分选：
方法很多，应用范围较广。
但机械分选大多要在废物分选前进行预
处理，一般至少需经过破碎处理。
机械分选方法：
筛选、风选、浮选、磁选、电选、摩擦和弹跳分选、光电分选和涡流分选等。
具体方法根据废物组成中各种物质的性质差异选择确定。
（1）筛选原理：
为了使粗细物料通过筛面分离，必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动！
1物料分层：
筛面上的物料层处于松散状态。
形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列，细粒到达筛面并透过筛孔；2细粒透筛：
使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孔，以利于细粒透过筛孔。
物料分层是完成分离的条件，细粒透筛是分离的目的。
细粒透筛时，尽管粒度都小于筛孔，但它们透筛的难易程度却不同。
粒度小于筛孔3/4的颗粒：
易筛粒；粒度大于筛孔3/4的颗粒：
难筛粒
三、浮选：
按润湿性分选润湿性:
物质被水润湿的程度。
许多无机废物极易被水润湿，而有机废物则不易被水润湿。
易被水润湿的物质，称为亲水性物质；不易被水润湿的物质，称为疏水性物质。
浮选药剂：
捕收剂、起泡剂、调整剂
（1）捕收剂：
主要作用是使欲浮的废物颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向气泡附着
常用的捕收剂：
异极性捕收剂：
黄药类、脂肪酸类；非极性油类捕收剂：
煤油、柴油等
（2）起泡剂：
表面活性物质，主要作用在水-气界面上使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成小气泡，防止气泡兼并，增大分选界面，提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层
常用的起泡剂:
松醇油、脂肪醇等。
浮选工艺过程：
包括调浆、调药、调泡三个程序。
（1）调浆：
浮选前料浆浓度的调节，它是浮选过程的一个重要作业。
一般，浮选密度较大、粒度较粗的废物颗粒，往往用较浓的料浆；反之浮选密度较小的废物颗粒，可用较稀的料浆。
（2）调药：
浮选过程药剂的调整，包括提高药效、合理添加、混合用药、料浆中药剂浓度调节与控制等。
（3）调泡：
浮选气泡的调节。
气泡越小，数量越多，气泡在料浆中分布越均匀，料浆的冲气程度越好，为欲浮颗粒提供的气液界面越充分，浮选效果越好。
对机械搅拌式浮选机，当料浆中有适量起泡剂存在时，大多数气泡直径介于0.4～0.8mm，最小0.05mm，最大1.5mm，平均0.9mm左右。
常用磁选机：
吸持型磁选机；悬吸型磁选机；磁力滚筒；湿式CNT型永磁圆筒式磁选机
根据导电性，废物分为：
导体；半导体；非导体
目前使用的电选机，按电场特征主要分为：
（1）静电分选机
（2）复合电场分选机
摩擦与弹跳分选：
根据固体废物中各组分在斜面上摩擦系数和碰撞系数的差异，造成不同组分在斜面上具有不同的运动速度和运动轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。
4矿业固体废物的资源化
目前，我国有95%以上的能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料等都来自矿产资源。
据不完全统计，全世界每年排出的矿业固体废物在100亿ｔ以上。
4.1矿业固体废物的组成
主要组成矿物：
含氧盐矿物;氧化物和氢氧化物矿物;硫化物及其类似化合物矿物;其他矿物:
卤化物和单质矿物
一、含氧盐矿物：
含氧盐矿物占已知矿物总数的2/3左右，在地壳里的分布极为广泛。
（1）硅酸盐矿物：
硅酸盐是组成岩石的最主要成分，已知硅酸盐矿物约800种之多，约占矿物总数的1/4，占地壳总重量的80%。
（2）碳酸盐矿物：
碳酸盐矿物在自然界中分布较广，已知矿物约80种之多，占地壳总重量的1.7%。
其中以Ca、Mg碳酸盐矿物最多，其次为Fe、Mn等碳酸盐矿物。
（3）硫酸盐矿物：
硫酸盐矿物在自然界中产出约有260种之多，但仅占地壳总重量的0.1%。
其中常见和具工业意义的矿物不多，主要矿物有石膏、重晶石。
（4）其他含氧盐矿物：
其他含氧盐矿物较常见的有磷酸盐、钨酸盐和钼酸盐，其他不常见的有硼酸盐、砷酸盐、钒酸盐、硝酸盐矿物等。
二、氧化物和氢氧化物矿物
氧化物和氢氧化物是地壳的重要组成矿物，它们的化合物有200种左右，约为地壳总重量的17%，其中SiO2（石英、石髓、蛋白石）分布最广，约占12.6%，Fe的氧化物和氢氧化物占3.9%，其次是Al、Mn、Ti、Cr的氧化物或氢氧化物。
三、硫化物及其类似化合物矿物
主要为金属硫化物，亦包括金属与硒、碲、砷、锑等的化合物。
总数约350种左右，按重量约占地壳总重量的0.15%，其中以铁的硫化物为主，有色金属铜、铅、锌、锑、汞、镍、钴等也以硫化物为主要来源，故工业上具有重大意义。
4.2矿业固体废物的性质
包括物理性质和化学性质
物理性质:
1表面性质：
白度、亮度、疏水性;2光学性质：
矿物对光线的吸收、折射
和反射所表现的各种性质;3力学性质：
废物在外力作用下所表现的物理机械性能;4电学性质：
矿物导电的能力及在外界能量作用下矿物发生带电现象磁学性质
一、光学性质：
包括颜色、光泽、透明度等
（1）颜色它是矿物对不同波长的光波吸收和反射的结果。
如果对各种波长的广播普遍而又平均地吸收，则随吸收程度的不同而呈黑色（几乎全部吸收）、灰、白色。
如果只吸收某些色光，则矿物呈现出反射光的混合色。
矿物的颜色五彩缤纷，单纯色调的很少。
为了简
明、通俗地描述矿物的颜色，对两种颜色的混合色，常用双重名命法，如黄绿、褐红等。
如同种颜色在色调上有深浅浓淡时，则用比较法，如深红、浅绿、淡黄等。
有的还可以用比拟法，如乳白、铁黑、樱桃红、橄榄绿、天蓝色等。
常用的比色矿物有：
紫色-紫水晶、褐色-多孔状褐铁矿、铜红色-自然铜、蓝色-蓝铜矿、黄褐色-粉末状褐铁矿、铁黑色-磁铁矿、绿色-孔雀石、锡白色-毒砂、黄铜色-黄铜矿、黄色-雌黄、铅灰色-方铅矿、金黄色-自然金、橙色-雄黄、钢灰色-黝铜矿、红色-辰砂、靛青蓝色-铜蓝。
（2）光泽矿物表面对于投射光线的反射能力称为光泽。
反射能力的强弱也就是光泽的强弱，可用反射率R表示，计算公式为：
R=矿物磨光表面的投射光强度Ir/矿物磨光表面的反射光强度Ii*100%<1
R越大，光泽越强。
按R的大小，将光泽由弱至强分成所示四个等级
2～10:
玻璃光泽，矿物表面象玻璃一样反光清澈举例：
石英的晶面、萤石、石榴石等
10～19：
金刚光泽，象金刚石的反光一样光辉灿烂举例：
锡石、闪锌矿、金刚石等
19～25：
半金属光泽，表面象久经使用的金属制品那样的反光举例：
磁铁矿、黑钨矿、赤铁矿等
25以上：
金属光泽，象新鲜金属制品的反光一样耀眼举例：
辉锑矿、辉铜矿、黄铜旷、自然金等。
提取矿业固体废物中的有价矿物，可借助于它与脉石矿物光泽、颜色的差异进行光电分选。
（3）透明度：
矿物透光的能力
自然界绝对不透明的矿物、绝对透明的矿物都是不存在的。
透明度是一个相对的概念。
矿物透明与不透明的区分界限，是指矿物磨至0.03mm标准厚度时的透光程度而言。
一般将矿物分为：
①透明矿物，绝大部分光线能通过，能完全或基本上透见另一物体。
如无色水晶、冰洲石、云母等。
②半透明矿物，能透过小部分光线，只能模糊透过另一物体，如辰砂、闪锌矿等。
③不透明矿物，光几乎完全不能通过，如石墨、磁铁矿等。
透明度是鉴定矿业固体废物能否作为光学材料使用的特征之一，也是能否作为填料使用的特征之一。
如石英、CaCO3常作为无色透明的填料使用。
二、力学性质：
硬度、韧性、比重等性能。
（1）硬度指废物抵抗某种外来机械作用的能力，可借助测定矿物硬度的方法来测定。
测定矿物硬度的方法很多，但在矿物学中一直沿用的是摩氏硬度计法，目前可用专门测硬度的仪器和显微硬度计精确测定矿物的硬度。
图4-5所示为三种方法测定结果对比。
废物硬度与废物粉碎关系密切。
废物硬度不同，粉碎的难易程度、粉碎所需时间和设备不同。
硬度越大，越难粉碎，粉碎时消耗的能量也越大。
另外，硬度不同的废物，其应用价值不同。
硬度大的废物可作为磨料使用，硬度小的废物可作为填料使用。
（2）韧性废物受压轧、锤击、弯曲或拉引等力作用时所呈现的抵抗能力。
如：
①脆性，废物容易被打碎或压碎的性质。
大多数废物具有脆性。
②挠性，废物在外力作用下趋于弯曲而不发生折断，除去外力后不能恢复原状的性质。
如片状石膏、绿泥石、蛭石等废矿物。
③弹性，外力作用下趋于变形，但外力解除后又恢复原状的性质。
如云母、石棉等废矿物。
韧性对某些废物原料进行加工具有重要意义。
韧性不同的矿业废物，所采用的粉碎流程不同，所选用的粉碎设备也不同。
（3）密度矿物的比重是矿物在4℃时的重量与同体积的水的重量之比。
密度在选择资源化方法时具有重要指导意义。
一般将矿物按密度分为三级：
①轻密度矿物，密度在2.5以下的矿物；②中等密度矿物，密度在2.5～4之间的矿物；③重密度矿物，密度在4以上的矿物。
在矿物学上测密度的方法很多，常见的有比重瓶法、重液法和体积计法三种。
三、电学性质：
导电性及荷电性。
（1）导电性矿物对电流的传导能力。
矿物的导电性可用矿物的导电率γ来表示。
γ=102Ω-1·cm-1以上的矿物：
导体，如自然金属矿物、大部分硫化物矿物。
γ≤10-12Ω-1·cm-1的矿物：
非导体或绝缘体，如硅酸盐、碳酸盐类矿物。
γ值介于前两者之间的矿物属于：
半导体矿物，如部分硫化物及金属氧化物类矿物某些矿物的导电性有重要的实用意义，如金属和石墨是电的良导体可作电极材料，云母是不良导体可作绝缘材料，而半导体则广泛地被应用在无线电工业中。
在固体废物资源化利用中，可根据废物中矿物导电率的不同采用静电分离法来分离提纯有用矿物。
（2）矿物的荷电性：
在受外力作用，如摩擦、加热、加压影响下，发生带电现象的性能。
实质是矿物中的热能或机械能转化为电能的形式。
凡具有荷电性的矿物，其导电性均极为低弱或者根本不具导电性。
荷电性按所施外力不同，有以下几种：
①摩擦电性，某些矿物当与丝绢或毛皮摩擦时，呈现电荷现象。
如自然硫、金刚石、琥珀C10H16O4等具有这种性质。
②焦电性，某些矿物受热时，在晶体的某些部位产生电荷的现象，即热能转化为电能，如电气石即具有这种性质。
③压电性:
某些矿物在压力或张力影响下，因变形而呈现出电荷的性质。
在压缩时发生正电荷的部位，在伸张时就发生负电荷，因此在机械的一压一张的相互不断作用下，就产生了一个交变电场，这种效应称为电压效应。
反过来，具有压电性的矿物晶体，又能借电能产生机械能。
即把它放在一个变电场中，会产生一伸一缩的机械振动，这种效应称为电致伸缩。
当交变电场的频率和压电性矿物本身机械振动的频率一定时，发生振动特别强烈的共振现象。
压电材料在电子工业中用作各种换能器，如超声波发生器等。
石英由于振动频率稳定，质地坚硬和化学性稳定，是最优良的天然压电材料。
四、磁性
矿物的磁性是指矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引或矿物本身能够吸引铁物体的性质。
自然界具有磁性的矿物极为普遍，但磁性显著的矿物则不多。
矿物磁性的强弱，可用比磁化系数表示，它表示1cm3的矿物在磁场强度为1Oe的外磁场中所产生的磁力
煤系固体废物：
煤矸石:
煤的开采、加工过程产生。
；粉煤灰和锅炉渣：
煤的利用过程（火力发电）产生。
一座105kW装机容量的发电厂一年要排出105t煤灰渣!
煤--破碎（-100μm）--焚烧炉悬浮燃烧（T>1300℃）--（高温烟气）--集尘器捕集--粉煤灰（飞灰）（占总灰渣量的80～90%）
沉积于炉底
锅炉渣（底灰）（占总灰渣量的10～20%）
两大类矿物：
非晶态矿物：
玻璃体：
约占粉煤灰总量的50～80%未燃烬炭
晶态矿物：
主要来自原料，如石英、云母、长石、磁铁矿、赤铁矿、游离石灰等。
常常被玻璃体包裹存在。
矿物组成对粉煤灰活性的影响：
玻璃体含量↑，化学内能↑，粉煤灰活性↑，游离石灰含量↑，水化反应能力↑，粉煤灰活性↑
所以：
高钙灰的活性来源于两个方面：
玻璃体和CaO而低钙灰则主要取决于玻璃体含量的多少。
高钙灰的活性>低钙灰的活性
粉煤灰活性：
指粉煤灰在和石灰、水混合后所显示的凝结硬化性能。
凝结硬化性能↑，粉煤灰活性↑
粉煤灰的活性是潜在的，需要激发剂（常用激发剂：
石灰、石膏、水泥等）的激发才能显示
粉煤灰的颗粒组成：
粉煤灰是一种微细的分散物料。
大部分呈球状，表面光滑，微孔较小，小部分为表面粗糙、棱角较多的集合颗粒。
因而，粉煤灰颗粒大小不一，形貌各异，主要的为球形颗粒和不规则多孔颗粒，且其中90%的颗粒粒度为-40μm或-60μm
（1）球形颗粒：
表面光滑，含量多者达25%，少的仅3～4%，粒径一般从数微米到数千微米，密度和容重均大，在水中下沉，也叫“沉珠”。
依化学成分，沉珠分：
富钙玻璃微珠：
CaO含量高，化学活性好；富铁玻璃微珠：
氧化铁（Fe3O4、Fe2O3）含量高，由铝硅酸盐包裹Fe3O4、Fe2O3而成，具有磁性，叫“磁珠”
（2）不规则多孔颗粒：
多孔铝硅玻璃体;多孔炭粒
多孔炭粒：
呈球状或碎屑状、惰性、比重和容重均小、粒径和比表面积均大，有一定的吸附性。
可提取后直接用做为吸附剂或煤质颗粒的活性炭
多孔铝硅玻璃体：
这类颗粒富含SiO2和Al2O3，是我国粉煤灰中为数最多的颗粒，有的多达70％以上。
该颗粒具有较大的比表面积，粒径从数十微米到数百微米，其中有一种密度很小（<1）、具有封闭性孔穴的颗粒、能浮于水面上，称为“漂珠”。
漂珠含量可达粉煤灰总体积的15～20%，但重量仅为总重量的4～5%，是一种多功能材料。
二、粉煤灰的资源化
（1）回收有价组分：
空心微珠、煤炭、铁金属物质、A12O3等粉煤灰中含有50～80%的空心玻璃微珠（漂珠：
480kg/m3；厚壁空心微珠：
沉珠：
800kg/m3）
空心微珠，具有多种优异性能：
①具耐热、隔热、阻燃的特点，是新型保温、低温制冷绝热材料与超轻质耐火原料，利用它可生产多种保温、绝（隔）热、耐火产品。
②是塑料，尤其是耐高温塑料的理想填料，其用于聚氯乙烯制品，可以提高软化点10℃以上，并提高硬度和抗压强度。
改善流动性。
用环氧树脂作粘结剂，聚氯乙烯掺合空心微珠材料可制成复合泡沫材料。
用它作聚乙稀、苯乙稀的充填材料，不仅可提高其光泽、弹性、耐磨性，而且具有吸声、减振和耐磨效果。
③空心微珠表面多微孔，可作石油化工的裂化催化剂和化学工业的化学反应催化剂，也可用作化工、医药、酿造、水工业等行业的无机球状填充剂、吸附剂、过滤剂，它由于硬度大、耐磨性能好，常被作为染料工业的研磨介质，作墙面地板的装饰材料，利用厚壁微珠还可生产耐磨涂料。
在军工领域，它被用作航天航空设备的表面复合材料和防热系统材料，并常被用于坦克刹车。
④空心微珠比电阻高，且随温度升高而升高，是电瓷和轻型电器绝缘材料的极好原料，利用它可制成绝缘陶瓷和渣绒绝缘物。
煤与灰的介电性能不同（煤的比电阻一般104～105Ωcm；灰的比电阻一般在1012Ωcm左右）
在高压电场的作用下发生煤、灰分离的过程。
电选回收炭要求干料，水分小于1%，温度保持在80℃以上。
提取A12O3：
A12O3是粉煤灰的主要成分，一般含17～35%，可作为宝贵的铝资源。
一般认为，粉煤灰中A12O3高于25%才有回收价值。
（2）粉煤灰用作建材和建材的生产原料
制水泥、制砖、配制混凝土、轻质混凝土和加气混凝土、骨料等。
质量较差的灰渣可用来铺路，作基础以及作填充料等。
粉煤灰水泥的组成：
粉煤灰+硅酸盐水泥熟料（掺入不同比例的熟料，得到不同规格的水泥）+适量石膏---磨细---粉煤灰水泥（不加硅酸盐水泥熟料时，称无熟料水泥）
据估计，每生产1t粉煤灰陶粒需用干粉煤灰800～850kg（湿粉煤灰1100～1200kg）。
一个年产10万m3的粉煤灰陶粒厂，每年可处理干粉煤灰6万t左右（湿粉煤灰10万t左右）
（3）粉煤灰生产化工产品
粉煤灰中SiO2和Al2O3含量较高，可用于生产化工产品，如絮凝剂、分子筛、白炭黑（沉淀SiO2）、水玻璃、无水氯化铝、硫酸铝等。
活性白炭黑的化学组成与沉淀白炭黑相同，但性能较沉淀白炭黑优越，
活性白炭黑：
是一种超细、具有高度的表面活性的SiO2微粉，其比表面积为沉淀白炭黑的4～5倍，粒径一般在0.05μm以下。
在橡胶中有透明性和半透明性，广泛用于橡胶、乳胶、塑料薄膜、皮革、涂料、粘合剂、合成树脂、造纸、农药、炸药、日用化工等领域，是透明和彩色胶制品中不可缺少的材料。
而沉淀白炭黑：
外观白色无定形微细粉末，其真比重为2.0～2.6，熔点1750℃，折光率1.46。
粒径一般为10～25μm，含水率小于2%。
广泛用于橡胶和塑料工业，是一种较理想的补强填充剂。
在塑料工业中，能赋予制品以低的吸水性和良好的介电性能。
粉煤灰用于制备吸附材料：
粉煤灰玻璃体的外观呈蜂窝状，空穴较多，内部具有较为丰富的孔隙，且比表面积大，具有一定的吸附能力。
但原状粉煤灰吸附效果不理想，通过改性可提高粉煤灰的吸附性能。
主要的改性方法：
火法:
生产硅胶；湿法：
生产分子筛
二、钢渣作冶炼熔剂
（1）钢渣部分替代石灰石作烧结熔剂
由铁矿石制备烧结矿时，一般需加石灰石等作为助熔剂，利用颗粒小于10mm的分级钢渣可部分替代烧结熔剂。
钢渣中含有40%～50%CaO，1吨钢渣相当于700～750kg的石灰石。
而且钢渣具有软化温度低、物相均匀的优点，能促进烧结过程中烧结矿的液相生成，增加粘结相，有利于烧结成球、提高烧结速度等，从而得到较高转鼓指数和粒度组成均匀的优质烧结矿，同时还可提高烧结机的利用系数，降低煤耗，再利用钢渣中Fe、Ca、Mn等有用元素。
钢渣作烧结矿熔剂，主要是利用钢渣的CaO、MgO、MnO、吨Fe等有益成分，降低燃料消耗和烧结矿的生产成本。
以钢渣含吨Fe15%计，每利用1吨钢渣，可代替60%的铁精矿250kg。
另外由于钢渣中含有大量的CaO和SiO2，在生产一定碱度的烧结矿时，可节约部分石灰石。
（2）钢渣部分替代石灰石作高炉熔剂
高炉中使用钢渣作熔剂，利用加工分选出10～40mm粒径钢渣返回高炉，回收钢渣中的Fe、Ca、Mn元素，不但可减少高炉炼铁熔剂（石灰石、白云石、萤石）消耗，而且对改善高炉运行状况有一定的益处，同时也能达到节能的目的。
钢渣中的MnO和MgO也有利于改善高炉渣的流动性。
分选钢渣还可部分替代作为化铁炉熔剂和转炉炼钢熔剂，均有助于加快成渣速度，提高炉龄，降低耐火材料和熔剂的消耗。
四、钢渣作建筑材料
（1）钢渣砖：
钢渣砖是以粉状钢渣或水淬钢渣为主要原料，掺入部分高炉水渣或粉煤灰和激发剂（石灰、石膏粉），加水搅拌，经轮碾、压制成型、蒸养而制成的建筑用砖
生产钢渣砖的主要设备有磁选机、球磨机、搅拌机、轮碾机、压砖机。
设备的选用主要根据砖厂的生产规模确定。
钢渣砖可用于民用建筑中砌筑墙体、柱子、沟道等。
（2）钢渣矿渣水泥：
钢渣的最少掺入量（以质量计）不少于30%，钢渣和高炉矿渣的总掺
入量不少于60%。
（3）钢渣白水泥：
钢渣白水泥，是以电炉还原渣为主要原料，掺入适量经700～800℃煅烧的石膏，经混合磨细制成的
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