钢铁工业废弃物处理技术
钢铁制造过程中的环境保护措施有哪些
钢铁制造过程中的环境保护措施有哪些钢铁制造是现代工业的重要支柱之一，但同时也是一个对环境产生较大影响的行业。
在钢铁生产过程中，会排放大量的废气、废水和废渣，如果不加以有效控制和治理，将对生态环境和人类健康造成严重威胁。
因此，采取有效的环境保护措施至关重要。
一、废气治理钢铁生产过程中产生的废气主要包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。
为了减少废气排放，企业通常会采取以下措施：1、安装先进的废气处理设备脱硫装置：通过化学吸收或吸附的方法，去除废气中的二氧化硫，常见的脱硫技术有石灰石石膏法、氨法等。
脱硝装置：采用选择性催化还原（SCR）或选择性非催化还原（SNCR）技术，将氮氧化物转化为无害的氮气和水。
除尘设备：如电除尘器、布袋除尘器等，能够有效去除废气中的颗粒物，降低粉尘排放。
2、优化生产工艺采用清洁燃料：例如使用天然气代替煤炭，减少燃烧过程中污染物的生成。
改进燃烧技术：提高燃烧效率，降低不完全燃烧产物的排放。
实行富氧燃烧：增加氧气供应，减少废气产生量。
3、加强废气监测与管理建立完善的废气监测系统，实时监测废气排放浓度和排放量，确保达标排放。
对废气处理设备进行定期维护和检修，保证其正常运行。
二、废水处理钢铁制造过程中产生的废水含有大量的悬浮物、重金属、有机物等污染物。
为了实现废水达标排放和回用，通常采取以下措施：1、物理处理沉淀：通过重力作用使废水中的悬浮物沉淀下来，去除较大颗粒的杂质。
过滤：利用过滤介质（如砂、活性炭等）过滤废水，进一步去除细小的悬浮物和部分有机物。
2、化学处理中和：调节废水的酸碱度，使其达到适宜的处理范围。
混凝沉淀：加入混凝剂（如明矾、聚合氯化铝等），使废水中的细小颗粒和胶体物质凝聚成较大的颗粒，便于沉淀去除。
氧化还原：利用氧化剂（如氯气、高锰酸钾等）或还原剂（如亚硫酸钠、硫酸亚铁等），将废水中的有害物质转化为无害物质。
3、生物处理活性污泥法：通过培养微生物菌群，利用微生物的代谢作用分解废水中的有机物。
钢铁冶炼废弃物处理的新技术
钢铁冶炼废弃物处理的新技术钢铁产业是世界工业的重要组成部分，但由于冶炼过程产生的废渣和废气等副产品，给环境带来了严重的污染问题，成为当前环保工作的难点之一。
废渣中最主要的为钢渣和炉渣。
传统的废弃物处理方式只是采用填埋、倾倒等手段，不仅浪费资源而且污染环境。
为了减少废弃物的产生和更有效地处理钢铁冶炼废弃物，人们开发出了新的处理技术，采用高科技手段解决废弃物处理问题。
本文将介绍一些钢铁冶炼废弃物处理的新技术。
1. 钢渣资源化利用技术钢渣是钢铁冶炼过程中产生的主要废弃物，传统处理方式是倾倒或填埋。
但随着资源的日益紧缺，以及环保意识的不断提高，对钢渣的资源化利用提出了新的要求。
现在，钢渣可以被冶金、建筑、水泥、路基等多个领域用作原材料。
其中，冶金行业利用钢渣可以生产钢材、铁合金等。
比如利用电弧炉钢渣熔炼技术可以生产低碳钢、不锈钢等；利用炼钢渣加热技术可以生产钢坯，同样还可以配合其他原料生产铁合金。
此外，热处理钢渣也可以生产泡沫玻璃、砖块、陶瓷等，这些产品在建筑行业中应用广泛。
2. 炉渣综合利用技术炉渣是冶炼过程中铁水脱碳后的副产物，也是一种常见的钢铁冶炼废弃物，传统处理方式同样是倾倒或填埋。
但是，炉渣中含有大量的SiO2、FeO、CaO等物质，因此可以通过特殊的处理手段变废为宝。
炉渣综合利用技术中，最重要的是炉渣水淬技术。
这种技术是将炉渣加快冷却，使其玻璃化，进而制成微粉。
炉渣微粉可以用于耐火材料、水泥、建筑材料等领域。
另外，炉渣中的FeO、CaO等元素也可以用于水泥、钙硅磷肥料、玻璃纤维、陶瓷等行业，甚至还可以用于生产高纯的金属铁和加工炉渣制成道路建设用的环保型材石料。
3. 废气回收技术在钢铁冶炼过程中，除废渣外，还伴随着大量的废气产生，这些废气经常包含有一定量的CO、CO2、SO2、NOx等物质。
这些废气直接排放，会对空气造成严重污染，危害人民的身体健康。
所以，废气回收技术是冶炼工业环保的重要手段之一。
高炉炉渣中铁的回收和利用技术
高炉炉渣中铁的回收和利用技术随着钢铁工业的不断发展，生产中产生的废渣也越来越多。
其中，高炉炉渣作为钢铁生产废弃物的重要组成部分，一直被认为是一种资源性材料，固体回收利用具有广泛的应用前景。
高炉炉渣是一种带有一定氧化性的铁质物质，其中含有大量的铁，因此实现高炉炉渣中铁的回收和利用技术具有重要意义。
1.高炉炉渣中铁的含量高炉炉渣中含有的铁主要来源于铁矿石和焦炭。
在高炉内，铁矿石被还原为高炉渣中的还原铁，这样高炉内的铁就可以得到充分利用。
根据炉渣的不同组成成分，炉渣中所含的还原铁也不断变化，因此高炉炉渣中的铁含量的大小也是一个关键性问题。
炉渣中铁含量通常在20%到60%之间。
当炉渣中含有较高的铁时，可以采取回收和回用的方式使其得到充分利用。
回收的铁要求质量良好、不能受到污染，否则会对炉渣的利用产生不利影响。
2.高炉炉渣中铁的回收技术（1）重力选别技术重力选别技术是一种非常常见的采用的高炉炉渣铁的回收技术。
通过重力分离的作用，将铁和其他物质分开，这种技术能够有效地降低炉渣中铁的含量，从而提高资源的利用效率。
重力选别技术的基本原理是利用重力张力的不同，让炉渣中的铁与其他物质分离。
首先通过不同大小的筛网进行筛分，将炉渣分为不同的颗粒大小。
然后，将这些不同大小的颗粒进行分类，分别提取铁和其他物质，从而达到回收并循环利用的目的。
（2）磁选技术磁选技术是利用磁性材料本身所具备的特性，通过磁场作用将非磁性材料与磁性材料分开的一种技术。
高炉炉渣中含有大量的铁，其中些铁是具有磁性的，所以采用磁选技术可以获得高炉炉渣中铁的良好回收效果。
磁选技术的原理是利用磁性颗粒被磁场吸附的能力，使磁性颗粒与非磁性颗粒分离。
将高炉炉渣样品在磁场的作用下进行分离，可以得到不同富含铁矿物的产品。
（3）气固两相分离技术气固两相分离技术是利用气体和固体之间的密度差异来分离炉渣中的铁。
本技术是在熔融状况下对炉渣中的铁进行分离的。
通过高速流动的气体对炉渣进行喷浆，将含有可回收铁的气体部分与不含铁的固体部分分离出来。
冶金工业固体废物处理与利用
列出危险废物的种类、识别标志及相应的管理要求。
《关于进一步加强冶金工业固体废物处理与利用的意见》
提出加强冶金工业固体废物处理与利用的目标、任务、政策措施等。
行业标准规范介绍
《冶金工业固体废物处理与利用技术规范》
规定冶金工业固体废物的收集、运输、贮存、处理、处置及利用等技术要求。
品。
混凝土制备
将冶金固体废物作为骨料或掺合 料，制备混凝土，用于建筑和土
木工程。
砖瓦制造
利用冶金固体废物生产砖瓦等建 筑材料，替代部分黏土资源。
用于农业领域
土壤改良剂
01
将冶金固体废物加工成土壤改良剂，提高土壤肥力和改善土壤
结构。
肥料生产
02
利用冶金固体废物中的有益元素生产肥料，为农作物提供必要
的养分。
稀土尾矿是稀土元素提取后的废弃物，含有一定量的稀土元素和其他有价金属。通过浮选 、重选等选矿方法，可实现稀土元素的进一步回收。同时，尾矿可用于生产陶瓷、玻璃等 建材。
稀土冶炼渣处理与利用
稀土冶炼渣是稀土元素提取过程中的废弃物，含有较高的稀土元素和其他金属元素。通过 酸浸、萃取等工艺，可实现稀土元素的回收。同时，冶炼渣可用于生产水泥、砖等建材。
废水处理污泥处理与利用
稀土元素提取过程中产生的废水经处理后会产生大量污泥。这些污泥含有一定量的稀土元 素和其他金属元素。通过压滤、干燥等工序，污泥可用于生产肥料或作为其他工业原料使 用。
05 政策法规及标准规范解读
国家政策法规要求
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》
明确固体废物污染环境防治的监督管理、污染防治措施、危险废物管理、法律责任等方面的规定 。
酸碱浸出
钢铁厂废弃物处理与资源化利用规定
信息公开
钢铁厂应将废弃物处理与资源化 利用情况向社会公开，接受公众
监督。
05
钢铁厂废弃物处理与资源化利用 经济效益分析
经济效益评估方法与指标体系建立
评估方法
采用成本效益分析、投资回报率、净现值等评估方法，对钢铁厂废弃物处理与资 源化利用项目进行经济效益评估。
指标体系
建立包括投资成本、运行成本、资源回收量、销售收入、利润等在内的指标体系 ，全面衡量项目的经济效益。
设备要求
安全要求
采用先进的设备，提高资源化利用效 率。
在资源化利用过程中，应确保设备和 设施的安全运行，防止事故发生。
设施要求
建设完善的资源化利用设施，包括废 弃物储存设施、加工处理设施等。
04
钢铁厂废弃物处理与资源化利用 监管措施
监管机构与职责分工
环保部门
负责制定钢铁厂废弃物处理与资源化 利用相关政策和标准，并监督实施。
目的
为了规范钢铁厂废弃物的处理和资源化利用，提高资源利用效率，减少环境污 染，促进可持续发展。
背景
随着钢铁工业的快速发展，钢铁厂废弃物产生量不断增加，对环境造成了严重 污染。为了解决这一问题，需要制定相应的规定，规范废弃物的处理和资源化 利用。
汇报范围
钢铁厂废弃物处理与资源化利用规定适用于所有钢铁企业。 本规定涉及的废弃物包括废渣、废气、废水等。
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钢铁厂废弃物处理与资源化利用规 定
汇报人：XXX 2023-12-14
目录
• 引言 • 钢铁厂废弃物处理规定 • 钢铁厂废弃物资源化利用规定 • 钢铁厂废弃物处理与资源化利用监管
措施
目录
• 钢铁厂废弃物处理与资源化利用经济 效益分析
钢铁工业固体废物处理与资源化
钢铁工业固体废物处理与资源化12.1 概述消耗能源和资源最多的行业是钢铁工业，并且其在冶炼过程中会产生大量的固体废物。
钢铁工业废物的数量随着钢铁产量的迅速增长而增加，因此，钢铁工业废物的处理成为走经济循环道路的重要问题，是实现可持续发展的重要前提。
但是，我国钢铁工业废物的利用率仍然不高，部分企业仍采用简单的方法处理钢铁工业废物，不仅造成钢铁工业废物没有全部利用，浪费资源，而且还会影响生态环境，使企业和社会的可持续发展面临挑战。
12.1.1 钢铁工业固体废物的来源、分类及特点1.来源我国钢铁工业固体废物的年产生量大约为1.7亿吨，包括铁矿开采时产生的剥离废石、高炉炉渣、选矿时产生的尾矿、转炉炉渣、铁合金炉渣、电炉炉渣、电镀金属污泥、含铁尘泥、六价铬渣等。
钢铁工业中不同的生产工艺会产生不同的固体废物。
2.分类钢铁工业固体废物主要有钢渣、高炉渣和赤泥等，目前大部分的废弃物都已经得到了利用，但是还缺乏高附加值和全量的利用技术。
3.特点钢铁工业产生的固体废物的主要特点：①产生量大，全国各个主要城市都会产生钢铁工业固体废物，使得处理的工作量加大；②钢铁工业固体废物含有铁、锰、钒、钼、铬、镍、稀土、钙、铝、硅、镁等金属和非金属元素，是一项可再生利用的二次资源；③除了电炉粉尘和铬渣等有毒废物，其他固体废物，如钢渣、尾矿、含尘铁泥，尽管量比较大，但是基本属于一般工业固体废物，不属于危险废物。
12.1.2 钢铁工业固体废物污染情况与利用现状目前，钢铁工业固体废物的综合利用主要在高炉渣与钢渣等固体废物处理综合回收与利用过程中余热回收利用系统集成优化、高附加值冶金加工利用技术、钢渣微粉技术、冶金尾矿渣高效综合利用、生产新型复合材料技术等方面。
12.2 钢渣的处理与利用12.2.1 钢渣的来源和性质1.钢渣的来源钢渣是炼钢过程中排出的固体废物。
炼钢的基本原理与炼铁是相反的，炼钢的原理是利用空气或者氧气除去炉料里的碳、硅、锰、磷等元素，并在高温下与石灰石发生反应，形成熔渣。
钢铁工业废弃物处理技术
钢铁工业固体废弃物处理技术1.1中国钢铁工业废弃物排放状况钢铁工业不仅消耗大量的资源和能源，还要排放大量的废弃物。
钢铁企业生产规模大、物流吞吐量大，生产流程工序多、结构复杂，生产过程伴随着大量物质和能量的流动、排放，构成了钢铁企业密集的物质流、能量流及环境负荷。
钢铁联合企业的生产规模一般是年产800~ 600万t 、400~300万t 和200~100万t 。
生产1t 钢约消耗1.5~ l.65t 铁矿石，3~8t 新水，排放2t 左右的气体(C02、S02、NOx 等)。
同时，生产1t 钢可处理150~200kg 废钢，处理10~40kg 废塑料。
由此可见，钢铁厂生产规模大、工艺流程复杂、物质流和能量流密集的特点易于在物质和能源量级上与循环经济社会对接[1]。
近十年来，钢铁工业得到迅速发展，对环境的污染也越来越严重，冶金工业的所制造的环境问题也日益引起人们的重视。
冶金企业污染物具有排放量大/成分复杂的特点，治理的技术难度很大。
这不仅需要国家有关环境保护政策的和法规的保证，更需要环境工程技术的支撑。
表1一3 2002年我国钢铁工业环保现状及与国际水平比较工业的对环境的污染物可以分为三类：废气、废水、固体废弃物，这三类污染物从不同 的角度和程度污染我们周围的环境。
在冶金生产中不同的工艺过程生产出的污染物也是不同的，因此我们在处理冶金工业对环境污染问题时首先要知道各个生产工业过程所产生的废弃物有哪些，再去寻找处理污染物的方法。
现代钢铁冶金最大一部分是采用的火法冶金的方法冶炼钢铁。
火法冶金是在项目 全国平均宝钢 国际某些先进企业水平 2000 2002 工业水重复利用率，% 87.04 89.53 96.59 98冶金渣利用率，% 46.79 52.96 100 100吨钢新水耗量， m 3/t 钢 24.75 15.05 5.31 5.5吨钢外排废水， m 3 /t 钢 17.22 9.07 1.29 1.1吨钢排S02，kg/t 钢 5.56 3.34 1.79 1.28吨钢排尘，kg/t 钢 5.08 2.69 0.5 0.5高温下从冶金原料提取或精炼金属的冶炼工艺，是物理化学原理在高温化学反应中的应用。
钢厂废物再利用管理制度
钢厂废物再利用管理制度一、钢厂废物种类及特点1. 废钢：包括废旧钢材、生产中产生的废钢、废旧设备等。
废钢资源较为丰富，可以通过熔化再生产成新的钢材。
2. 废渣：包括转炉炉渣、炼钢渣、铸造废渣等。
废渣中含有一定的铁分，可以通过技术手段进行回收再利用。
3. 废水：钢厂生产中产生的废水中含有大量的油脂、矿渣等物质，需要经过处理后才能排放。
4. 废气：钢厂生产中产生的废气主要是烟尘、硫化物、氮氧化物等，对环境造成严重污染。
二、钢厂废物再利用管理制度1. 制定规范的废物管理制度：钢厂应根据《环境保护法》、《固体废物污染环境防治法》等相关法律法规，制定规范的废物管理制度，包括废物的分类、收集、运输、处理、利用等方面的管理办法。
2. 加强废物资源化利用技术研究：钢厂应加大对废钢、废渣、废水、废气等的资源化利用技术研究力度，不断提高废物资源化利用率。
3. 完善废物收集、运输、处理设施：钢厂应建立完善的废物收集、运输、处理设施，确保废物得到有效的收集和处置，不对环境造成污染。
4. 加强对废物再利用企业的监管：钢厂需要与废物再利用企业建立合作关系，加强对废物再利用企业的监管力度，确保废物再利用过程中不违法排放。
5. 建立废物再利用运输和配送网络：钢厂应建立独立的废物再利用运输和配送网络，减少废物的二次污染，确保再利用后的产品质量。
6. 提高员工废物再利用意识：钢厂应做好员工废物再利用意识的宣传教育工作，提高员工的环保意识，促使员工积极参与到废物再利用工作中。
7. 完善废物再利用报告制度：钢厂应建立完善的废物再利用报告制度，定期上报废物再利用的情况，接受相关主管部门的监督和检查。
三、钢厂废物再利用管理制度的意义1. 有效地管理和再利用钢厂废物，可以减少资源的浪费，降低生产成本，提高企业经济效益。
2. 通过废物再利用管理制度的实施，可以减少环境污染，改善环境质量，促进生态文明建设。
3. 加强废物再利用管理制度的意义，可以提高企业的社会形象，增强企业的可持续发展能力。
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钢铁工业固体废弃物处理技术1.1中国钢铁工业废弃物排放状况钢铁工业不仅消耗大量的资源和能源，还要排放大量的废弃物。
钢铁企业生产规模大、物流吞吐量大，生产流程工序多、结构复杂，生产过程伴随着大量物质和能量的流动、排放，构成了钢铁企业密集的物质流、能量流及环境负荷。
钢铁联合企业的生产规模一般是年产800~ 600万t 、400~300万t 和200~100万t 。
生产1t 钢约消耗1.5~ l.65t 铁矿石，3~8t 新水，排放2t 左右的气体(C02、S02、NOx 等)。
同时，生产1t 钢可处理150~200kg 废钢，处理10~40kg 废塑料。
由此可见，钢铁厂生产规模大、工艺流程复杂、物质流和能量流密集的特点易于在物质和能源量级上与循环经济社会对接[1]。
近十年来，钢铁工业得到迅速发展，对环境的污染也越来越严重，冶金工业的所制造的环境问题也日益引起人们的重视。
冶金企业污染物具有排放量大/成分复杂的特点，治理的技术难度很大。
这不仅需要国家有关环境保护政策的和法规的保证，更需要环境工程技术的支撑。
表1一3 2002年我国钢铁工业环保现状及与国际水平比较工业的对环境的污染物可以分为三类：废气、废水、固体废弃物，这三类污染物从不同 的角度和程度污染我们周围的环境。
在冶金生产中不同的工艺过程生产出的污染物也是不同的，因此我们在处理冶金工业对环境污染问题时首先要知道各个生产工业过程所产生的废弃物有哪些，再去寻找处理污染物的方法。
现代钢铁冶金最大一部分是采用的火法冶金的方法冶炼钢铁。
火法冶金是在高温下从冶金原料提取或精炼金属的冶炼工艺，是物理化学原理在高温化学反应中的应用。
在项目 全国平均宝钢 国际某些先进企业水平 2000 2002 工业水重复利用率，% 87.04 89.53 96.59 98冶金渣利用率，% 46.79 52.96 100 100吨钢新水耗量， m 3/t 钢 24.75 15.05 5.31 5.5吨钢外排废水， m 3 /t 钢 17.22 9.07 1.29 1.1吨钢排S02，kg/t 钢 5.56 3.34 1.79 1.28吨钢排尘，kg/t 钢 5.08 2.69 0.5 0.5火法冶金中天然矿石或人工精炼矿中的部分或者全部矿物在高温下经过经过一系列物理化学变化，生成另一种新形态的化合物或者单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要提取的金属与脉石级其他杂质分离的目的。
实现火法冶金过程所需的热能通常是依靠燃料燃烧来供给，也有依靠过程中的化学反应来供给。
火法冶金一般包括三大过程：原料的制备、熔炼吹炼、精炼。
其中进行的化学反应则有热分解、还原、氧化、等等。
过程中的产物出金属或金属化合物以外，还有炉渣、烟气和烟尘。
现代炼钢的过程也是如此，炼钢的步骤可以概述为：首先选矿，然后将铁矿石烧结成适合高炉冶炼的烧结矿，将优质的烧结矿跟焦炭等加入高炉内，在高炉里还原铁矿石得到铁水，然后铁水经过预处理送到炼钢厂，铁水在炼钢厂的转炉内脱碳、磷、硫等有害元素跟杂质，然后将优质的钢水连铸，连轧得到我们需要的钢铁产品。
在这过程中，选矿跟烧结以粉尘为主要污染源；高炉炼铁以高炉煤气的气态污染物为主；连铸跟连轧以冷却水为主要污染物；同时在这过程中还有很多的矿渣、炼铁渣、炼钢渣的固体废弃物以及运输途中的烟尘污染。
这些污染物如果不加以处理而直接排放到环境中，对环境的损害是不可估计的。
同时这些污染物中也有很多有价元素以及一些可回收的资源直接排放也是一种对资源的浪费。
图1一钢铁生产长流程的演式2.1钢铁行业固体废弃物综合利用研究现状2.1.1钢铁行业固体废弃物综合利用概述近年来，随着我国冶金行业的迅猛发展，产生的大量冶金固体废弃物也成为资源再利用和环境保护的一大难题。
从矿山开采、选矿、冶炼到金属加工都排放固体废弃物，如采矿废石、选矿尾矿、冶炼炉渣、粉尘污泥等，统称为冶金固体废弃物。
我国钢铁产量连续多年位居世界第一，2005年钢铁产量超过4×108吨，占世界总产量的50％左右，产生高炉矿渣1.55×108吨，钢渣7000万吨，矿山废石、选矿尾矿数倍于此。
有的冶金企业渣场堆高达数十米，不仅占用大量土地，而且严重污染环境，尾矿库占地更多，管理费用高，约占矿产品成本10%-30%，且污染风险大，尾矿坝倒塌事故时有发生[2]。
而作为钢铁生产必然产物的冶渣，其产生量也随之增大，大量废弃的冶金渣占用土地、污染环境、浪费资源，钢铁工业可持续发展战略面临着严峻的挑战。
钢铁行业以其资源、能源密集，生产规模大，工序流程长等特点，产生大量固体废弃物，成为环境污染大户。
钢铁生产的固体废弃物主要有矿业废石和尾矿高炉渣、钢渣、各类尘泥、粉煤灰渣以及工业垃圾等。
如果不能很好的处理好这些固体废弃物，不仅会污染环境，还会导致资源的浪费。
目前，我国在钢铁固体废弃物方面的综合利用主要表现在以下几个方面[3-5]。
2.1.2矿物废石和尾矿的资源化钢铁工业的原料来自矿山，在矿物的开采过程中，除了开采出符合品位要求的矿物外，同时还会产生巨大数目的固体废弃物，其中矿山废石占了相当大的比重。
据统计，我国矿山固体废弃物产生量占工业固体废弃物产生量的90%[6] 。
这些废石如果处理不当，就会给人身安全造成危害，同时还会破坏生态环境所以，推行矿物废石和尾矿的资源化应用势在必行。
（1）回收有价金属尾矿中含有一定品位的金、银、铜、铁、铅、锌、镓金属等，作为矿山固体废弃物资源化的重要途径，这些有价值的各种金属必须要提取出来。
铁矿尾矿主要采用高梯度磁选机，从弱磁选、强磁选、重选和浮选中回收赤铁矿[7]，除回收铁精矿外，还可以回收其它有用成分，如铜、金等。
这就意味着以前作为废弃物的尾矿，通过回收有价金属，可进一步提高资源的利用率。
（2）生产胶凝材料 [8]选矿尾矿SiO2含量高，且Fe2O3含量较高，代替粘土配烧水泥熟料，产量一般可提高20% ～30% ，能耗及成本显着降低。
根据火山灰成岩原理 ,运用地球化学、岩石矿物学理论进行胶凝材料分子设计，可将尾矿、粉煤灰以及冶金废渣等聚合生成类天然岩石的绿色胶凝材料，即所谓的凝石。
在某些场合，凝石可替代水泥。
2.1.3高炉渣的简述国外发达国家对高炉渣的利用已达到100%，我国高炉渣的利用率为仅为65%。
采用水淬工艺处理高炉渣是最为普遍的处理技术并沿用至今高炉渣的产出量与精矿品位、焦炭和助熔剂的质量以及高炉冶炼工艺有关，一般每吨生铁产渣量为300～900 kg。
高炉渣主要化学成分是SiO2，CaO，Al2O3等，三者占90%以上（表1）[9]。
除此之外，还含有一定量的MnO、FeO、K2O、Na2O以及硫化物等。
表1 高炉渣主要化学成分 (质量分数 %)高炉渣中的碱性氧化物之和与酸性氧化物之和的比值 ,称为高炉渣的碱度。
由于碱度比较直观地反映了炉渣中主要的碱性氧化物与酸性氧化物含量的比例关系 ,对于高炉冶炼和在建材领域的应用 ,都是很重要的参数。
高炉渣的组成也因生产原料以及炉渣冷却方式等的不同而不同[10]。
按照高炉渣的碱度可以把渣分为如下3类:①碱性高炉渣中主要矿物组成为钙铝黄长石、钙镁黄长石，以及一定量的硅酸二钙、假硅灰石、钙长石、钙镁橄榄石、镁蔷薇石和镁方柱石等；②酸性高炉渣中主要矿物为黄长石、假硅灰石、辉石和斜长石等；③中性高炉渣如锰铁渣中主要矿物是橄榄石；高铝渣中主要矿物为铝酸一钙、三铝酸五钙和二铝酸一钙。
以高炉渣作为材料的综合利用研究工作就是基于高炉渣以上化学组成或矿物组成而展开的。
2.1.4高炉渣的利用应该注意的问题（1）高炉渣是多化学成分的工业废渣，有的含有放射性元素和有毒有害成分，不能应用在和与人经常接触的环境。
（2）高炉渣中含有某些化学成分和矿物，影响建筑材料的安定性和耐久性，应用时应该注意成分的调整和矿物的处理。
（3）由于冶金工艺或原料的原因，造成某些高价值元素在渣中的残留，而在目前还没有较好的分离利用方法时，不应该盲目发展利用，以免造成资源的巨大浪费。
如我国有大量的含Ti高炉渣，其中含15%以上的TiO2，而其中的Ti目前还不能利用，在应用其开发建筑材料时应该考虑资源综合利用的问题。
（4）高炉渣是高温形成的多矿物的混合物，其经历了高温的过程，特别是淬冷渣含有大量的玻璃体，具有较大的潜能，在应用时应尽量应用这部分潜能，节约能源，同时在工艺上注意不破坏这部分潜能。
2.1.5高炉渣处理技术（1）重矿渣及膨胀矿渣高炉熔渣倒入热泼坑内，浇水冷却得到的矿渣，强度相当于中等天然石料，破碎后可作混凝土骨料。
高炉熔渣在渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却，经过破碎、磁选和筛分，得到矿渣碎石，可用于混凝土骨料和填充地基，路基材料。
高炉渣碎石作骨料配制混凝土，不仅具有与普通混凝土相似的力学性能，而且还具有良好的保温隔热、耐热、抗渗和耐久性能，被广泛应用于各种建筑工程。
高炉重矿渣具有足够的强度，弹性模量较大，处理软土地基，稳定性好，提高持力层的承载力，加速地基的排水固结，较之深层搅拌法、灌注桩等方法，可以大大降低地基处理费用，同时缩短地基工期。
膨胀矿渣是适量冷却水急冷高炉熔渣形成的多孔轻质矿渣。
制备方法有喷射法、喷雾器堑沟法、滚筒法等。
如热熔矿渣经喷水急冷，在高速旋转的滚筒击碎冷却、膨胀，即膨胀渣;将熔渣水冲后膨胀，带叶片的滚筒旋转把它抛出，在空中冷却形成渣粒，落入膨珠池成为膨珠。
膨胀渣和膨珠可用作轻质骨料，也可作水泥混合材。
（2）水淬高炉渣水淬处理是我国高炉渣加工的主要方法，分为水冲渣法、水泡渣法和拉萨法。
水淬时，随同蒸汽产生有毒气体和矿渣棉污染环境，故水淬池上方须安装收气罩。
水淬急冷阻止结晶，因而形成大量的无定形体或玻璃体，具有较高的潜在胶凝活性。
冷却速度越快，玻璃体含量越高。
我国炼铁厂排放的快冷渣玻璃体含量在 80%左右。
水淬渣磨细后，水化时在水泥熟料及石灰、石膏等激发剂作用下，玻璃体网络结构解体，生成水化硅酸钙和水化铝硅酸钙等水化产物，水化产物的聚合导致凝结硬化产生胶凝作用。
2.1.6高炉渣的利用（1）有价金属的回收：由于冶金工艺或原料的原因，造成某些高价值元素在渣中的残留。
如攀枝花钢铁公司生产的高钛含钛高炉渣(渣中含TiO2达24%左右)。
经中南大学实验研究[11]，用攀钢高炉渣为原料，开发了中品位人造金红石及硫酸法制取钦白的新工艺。
此工艺解决了高炉钛渣低钛高杂质的溶液处理问题，研制出符合国家标准的焊条级、搪瓷级、冶金级及颜料锐钛矿级钛白粉，并解决了制取钛白过程中的废渣和废酸的污染，形成了基本闭路循环的工艺流程。
东北大学基于“选择性析出原理”开发出一种选择性析出技术用于攀钢含钛高炉渣，确立了使含钛组分“选择性富集、长大、分离”，成为人造富矿的技术路线[12]。