国内外钢渣利用技术
【分享】钢渣的利用现状及发展趋势分析
【分享】钢渣的利用现状及发展趋势分析钢渣的利用现状及发展趋势分析近年来，随着我国经济的发展，钢铁产量增加，钢渣的排放量也随之增加。
2016年钢渣的产量约为0. 65～1. 2 亿t，而我国钢渣利用率较低，目前尚未利用的钢渣存放量高达10亿t。
国内对钢的需求量还将进一步增加，钢渣的排放量也将随之增加。
钢渣的堆放会占用土地，而且钢渣中化学物质的挥发和渗透会污染周边的空气和河流。
合理利用钢渣不仅能变废为宝，同时可保护环境，因此钢渣的资源化利用具有重大意义。
1 钢渣的形成及物理化学性质1. 1钢渣的来源及组成钢渣是炼钢厂在冶炼粗钢时排放的固体废弃物。
在我国钢的冶炼方法分为转炉、电炉及平炉，钢渣也因冶炼方法的不同分为转炉、电炉及平炉钢渣，其中以转炉钢渣为主。
钢渣的主要化学成分为: CaO40%～60%、MgO 3%～10%、SiO2 4%～12%、Fe2O3 2%～8%、MnO1%～8%、Al2O3 2%～8%、TiO2 1%～4%、P2O5 1%～3%等。
钢渣的主要矿物组成为: 硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁酸二钙、ＲO( 镁、铁、锰的氧化物，即FeO、MgO、MnO形成的固熔体) 、游离石灰( f－CaO)等。
此外，有的钢渣中还会出现黄长石( 2CaO·Al2O3·SiO2) 以C2AS 表示;尖晶石( Fe、Mg、Mn) O·( Fe、Cr、Al) 2O3等。
1. 2 钢渣的性质钢渣性质与炼钢过程、矿石原料等均有关系，通过对吉林通钢钢渣进行物化性能分析，钢渣的主要性质为: A.密度。
钢渣是经过高温后的矿石，含有大量高密度的化合物，因此钢渣具有较高的密度，一般为2. 9～3. 5 g/cm3，堆积密度为1. 3～2. 2 g/cm3，吸水率为5%～9%。
B.强度。
钢渣抗压强度介于145～302 MPa，冲击强度为15次，莫氏硬度为5～7。
钢渣强度较高，质地坚硬，难破碎。
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。
钢铁冶炼过程中产生的废弃钢渣循环再利用
钢铁冶炼过程中产生的废弃钢渣循环再利用近年来，随着可持续发展战略的进一步实施和落实，钢铁工业作为基础原料供应产业和社会能源消耗大户不得不进行整改。
具体整改方式是在未来工业中需要从国家长远经济利益出发，以节能环保为核心开展，但是由于我国钢铁工业起步晚、起点低，没有发达国家钢铁工业生产中廉价资源及环境容量，这就要求在钢铁生产中要在不损害环境的基础上，以最小的代价换取最大经济效益。
基于这种要求，以废弃钢渣为主的废弃材料循环利用逐渐被人们重视，成为工作重点。
1 废弃钢渣现状废弃钢渣是钢铁工业生产、加工和冶炼中所出现的一种废弃物，它伴随我国经济发展、钢铁工业进步而不断增长。
与国外发达国家的钢铁工业生产加工技术相比较，我国的钢铁生产技术还有待提高，对废弃钢渣再利用技术非常落后，目前每生产一吨钢材大约会产生0.2 吨的废弃钢渣。
这些钢渣在堆放和排除中一方面占据了大量的生产车间和工区，另外也造成很大的环境污染。
因此，为了更好的解决钢铁工业生产中存在的这方面问题，国内各大钢铁生产企业和单位都投入大量的人力物力研究废弃钢渣的再次循环利用新技术，也取得了一定的成绩。
目前我们常见的废弃钢渣循环利用技术主要包含了：废弃钢渣回收金属技术、废弃钢渣污水处理技术、废弃钢渣磷回收技术等；同时也有不少化工产业对这些物质采用了回收处理技术。
2 传统钢铁工业加工中废弃钢渣处理技术2.1 废弃钢渣制造水泥铁质校核材料经过长期工作实践我们发现，全国各地钢铁工业生产中大多都能是将废弃钢渣直接应用到建筑业，是以水泥胶和材料的主要原材料，这种材料在水泥制造材料中能直接替代传统的铁成分，起到校核铁的作用。
2.2 废弃钢渣制造农业化工材料在一些化工生产中，废弃钢渣被广泛的使用，一方面废弃钢渣经过高温加热之后能够直接添加到烧结矿中，另外即便会出现一定的问题对整个化工产品的质量影响也并不是很大，可以说它的应用很大程度上保证了化工农产品的稳定性。
因此，这种技术的应用可谓是对我国农业、化工业的发展起到一定的积极推动作用。
国内外钢渣循环利用技术研究进展(2015.11)
国内外钢渣循环利用技术研究进展一、概述钢铁生产过程中都会产生高炉渣（矿渣）和钢渣。
高炉渣是高炉生产铁水时产出的一种废渣，出炉状态也是温度高达1400℃以上的液体，化学成分中CaO含量约30%-40%，SiO2含量约30%-40%，反应形成的矿物主要是低钙硅酸钙。
目前，高炉渣已经得到很好的资源化利用。
钢渣是转炉炼钢产生的一种废渣，出炉状态温度高达1400℃以上的液体，化学成分CaO含量约40%-60%，SiO2含量约13%-20%。
主要矿物相是硅酸三钙、硅酸二钙、钙铁橄榄石、游离氧化钙、游离氧化镁等。
冷却处理后的钢渣中含有大量的结晶粗大、结构致密的游离氧化钙和游离氧化镁，这些游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）遇水后会在很长时间内持续水化并发生体积膨胀，导致钢渣利用时的长期安定性极差，严重制约了钢渣的安全利用。
目前，我国钢渣的主要应用方向是生产钢渣粉、钢铁渣复合粉。
2014年我国粗钢产量8.2亿吨，按照钢渣的产量是粗钢产量的10%-15%核算，2014年我国钢渣产量约为0.82-1.2亿吨。
目前约有70%的钢渣处于堆存和填埋状态。
如果能循环利用这些钢渣，不仅能回收大量的有价金属，而且能减轻环境负担。
二、我国钢渣循环利用现状1、钢渣一次处理工艺利用现状常规的钢渣一次处理方法主要有热焖分解法、机械破碎法。
其中，热焖分解法包括热焖法、热泼法及浅盘法，这类处理工艺的原理是在高温条件下利用钢渣中的氧化钙、氧化镁等碱性氧化物与水反应形成氢氧化物，由体积的膨胀破碎来达到粒化钢渣的目的。
机械破碎法，顾名思义，是通过机械外力作用对流动状态的钢渣进行冲击，使其破碎。
机械破碎法包括水淬法、风淬法、滚筒法及钢渣风淬粒化法。
冶金工业信息标准研究院冶金咨询中心统计国内129家大中型钢铁企业的钢渣一次处理数据，见图1。
图1 钢渣一次处理法的分类统计由图可知，采用热焖法的有59家，占比达到45.73%；采用热泼法的改进处理工艺“热泼焖渣法”的共有51家，比例达到39.53%；居第三位的是宝钢工程的滚筒钢渣处理法，占比为7.75%。
钢渣回收利用方法
钢渣回收利用方法
钢渣的回收利用方法主要包括内循环和外循环两种途径。
内循环是指在钢铁企业内部自行循环使用钢渣。
这种利用方式主要是将钢渣作为烧结矿的原料和炼钢的返回料，代替石灰作溶剂，返回高炉或烧结炉内作为炼铁原料。
这种方法对于钢渣的物理状态无特殊要求，具有冷却时间短、处理量大、便于机械化生产的特点，且钢渣的稳定性较好，为钢渣的资源化利用奠定了良好基础。
外循环则主要是指将钢渣用于建筑建材行业。
钢渣可以作为水泥生产用混合材，也可以广泛用于铁路、公路和工程回填，特别适于沼泽、海滩的筑路造地。
此外，钢渣中含有微量的锌、锰、铁、铜等元素，对缺乏此微量元素的不同土壤和不同作物，起不同程度的肥效作用，因此也可以用作硅肥和酸性土壤改良剂。
总的来说，钢渣的回收利用方法多种多样，不仅可以实现资源的再利用，还可以减少环境污染，具有显著的经济效益和社会效益。
钢渣处理及综合利用技术
渣粉与尾渣的选别 ， 选别后的产品经过分级 、 水及水处理丁序 ， 脱 达到生 产 的洁净环保化 目的 ； 最终实现粒钢 品位 ≥９ ％， 精粉品位 ≥６ ％， ０ 铁 ５ 尾 渣 品位 ≤１％， ６ 金属铁 回收率 为 ７ ．８ 成 品水分 ≤１ ％， ２９ ％， ５ 水循 环利用 率＞ ４ ９ ％。 自磨技 术 ： 选后渣 钢（０ ４０ ｍ 采用 “ 磁 ２— ０ｍ ） 缩径 ” 围堰” 与“ 技术 ， 增加 自磨机填充率 ， 实现渣钢表面渣的 自主剥离 ， 到洁净 渣钢的要求 ， 达 应用 了筛 分与电磁 分离技术 ， 洁净渣钢 的同时为水选 用磁 性渣粉提供 良 实现 好的原料。渣钢 自磨线产出的清 洁渣钢 品位 ≥９ ％， ０ 产尾渣品位≥４ ％， Ｏ 无粉尘外排 ， 符合环境要求。 ３ 钢渣综合利 用技术 ３１ 钢渣物理性 能、 学成分及矿物组成 ． 化
也— 淬 — 粘化器 右 蝎｛ 睿 ） Ｊ 筝 性 北铡 水系统简 岂 步 垃 进 造ｊ 渡
— —
机 苹 — 差 斗 —皮
』 ＿ ‘
化、 投 轱 艟 大 她 建 带 、 蚤 、Ｊ 越 越 少 克Ｊ 畦率 束 低
水淬堞炸
危 险
带 —商 机— 会提供 从表二 中可 以看 出粗钢产量从 ２ ０ ０ ４年开始 飞速增 长 ， 是钢渣利 但 用率却成反 向趋势急速下降 。 随着 ２０ 年 国家产业结构 的调整 ， ０６ 粗钢产 量增加更趋于理性 。从 ２ ０ ０ ９年开始受 国家宏 观经济 以及产业 结构的调 整， 粗钢产量将会稳定低速增长 。 与之相对应 的， 钢渣产量增速也慢慢稳 定。 随着循 环经济政 策优势 的逐步显现 ， 钢渣综合利用率也将慢慢 回升 ， 实 现钢渣资源循环利用经济任重而道远 。 ２ 钢 渣处理 技术简 介
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣处理技术及综合利用途径钢渣是工业生产过程中产生的一种重要副产物，它通常以各种物理和化学性质不可逆变的形式存在于环境中，饱受环境污染的威胁。
因此，如何有效处理和有效利用钢渣已成为当前重要的科学问题。
一般来说，钢渣的处理技术可以分为三类：冶金法、物理法和化学法。
冶金法是将冶金钢渣进行再加工，以制备钢材、硅钢和不锈钢等小件或尺寸的产品的一种技术。
这种方法的优点是能够实现钢渣的资源化利用，但也存在一些问题，其中污染问题是最为突出的，这种技术排放的大量有机物和重金属会对环境造成极大的危害。
物理法是指通过使用物理方法，如破碎、焙烧和电熔法等，使钢渣分解、消化、回收的一种技术，优点是在处理时不会污染环境，此外，它不仅可以回收钢渣中的有价值的材料，还可以将剩余的钢粉作为混凝土和涂料的良好原料。
化学法是以化学物质对原料进行处理，以改变其形态或组成，或者采用反应与吸附来回收有价值的成分，如提炼钢渣中的钒、金属元素等，从而获得可再利用的结果。
除了以上三类处理技术以外，人们还可以采取其他方式进行钢渣的利用，如真空脱渣及其他技术的结合、改性技术、钢渣混凝土技术等。
真空脱渣是将钢渣进行预混并在真空状态下加热分解，以提炼优质钢渣的一种方法。
这种方法可以提炼出高质量的钢渣，并将其用于制造汽车零部件和一般结构件等产品。
钢渣改性技术是利用化学聚合物等改性剂，将无机、粗糙、块状钢渣变成中等粒度钢渣，从而提高钢渣的利用率。
钢渣混凝土技术是一种将钢渣用作混凝土建筑材料的新型技术，它可以有效替代传统建筑材料，钢渣混凝土具有轻质、高强度、防水、防火、耐腐蚀等优点，可以大大降低建筑工程中的成本并有效保护环境。
综上所述，钢渣的处理技术有冶金法、物理法和化学法等，它们可以用于减少钢渣污染，实现资源化利用。
另外，人们还可以采取真空脱渣技术、改性技术以及钢渣混凝土技术等手段进行钢渣的利用，以提高钢渣的利用效率。
总之，钢渣处理技术及其综合利用可以有效解决环境污染问题，提高资源的利用效率，促进工业发展，具有重要的经济意义和社会意义。
国内外钢渣应用现状
国内外钢渣应用现状摘要：随着钢铁工业的发展，作为钢铁产业的主要副产品-钢渣的产量也随之迅速增长。
近年来国内钢渣的年排放量约为1900万吨，而有效利用率却很低。
钢渣种类多，处理技术复杂，涉及面广泛，所以处理和利用一直以来都没有得到实际的发展和开拓。
有效利用钢渣并将其作为二次资源已经成为国内外研究的热点。
本文主要介绍了国内外对钢渣应用的研究现状，探讨如何利用现有的钢渣作为资源，开发附加价值高的产品。
关键字：钢渣；应用；产品1、引言钢渣是炼钢过程中所产生的废渣, 是钢铁冶炼中的主要的副产品，约占钢生产量的40％左右，我国的粗钢产量仅仅在2010年就高达6.267亿吨，而这其中就有高达1.1亿吨是排出的钢渣，其综合利用率竟然不足10%。
大部分钢渣会当作废物抛弃，这些废弃的钢渣既占用土地，又污染环境。
目前对于矿渣的各方面利用都已经逐渐表现出了很好的社会效益、经济效益，对于钢渣的资源化利用，特别是做到用量和附加值方面的利用，相关基础理论的研究及应用技术问题都亟待解决[1]。
2、国内外研究现状2.1钢渣国外研究现状（1）德国钢渣研究现状现在德国钢渣的有效利用率高达98％，配入烧结、土建以及高炉进行再利用和农肥等均为其主要的利用方向。
当前德国已经开始将钢渣用于加固河港口和河岸等。
其原理是让钢渣中f-Cao、f-MgO与空气中的水分在露天环境中进行风化反应，进而使钢渣性能稳定，然而这种方法的主要缺点是时间较长、占地较大。
近几年来德国研究了通过喷枪向熔融钢渣中吹入一定量氧气和钢渣中f-CaO反应进而生成硅酸钙，通过Fe2O3与f-CaO 反应生成铁酸钙来消除钢渣中f-CaO所造成的不稳定性[2]。
（2）其他国家钢渣综合利用情况美国当前钢渣的有效利用率已经超过 98％，其主要的利用方向为烧结和高炉再利用、筑路等,它们的钢渣用量占到总钢渣的利用量的 65％以上。
美国 8 条主要铁路都用钢渣作为铁道渣。
美国研究机构也研究了氧气顶吹转炉渣性能的变化，进而开发出了利用钢渣来去掉土壤含水层中有机物和无机物的使用途径[3]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
国内外钢渣利用技术
钢渣是冶金工业中产生的废渣，其产生率为粗钢产量的８％～15％， 2012年全世界排钢渣量约1.8亿ｔ。
中国的钢渣产生量随着钢铁工业的快速发展而迅速递增，因此，钢铁企业废渣的处理和
资源化利用问题也越来越受到重视。
国家“十一五”发展规划中指出，钢渣的综合利用率应达86％以上，基本实现“零排放”。
然而，中国目前综合利用的现状与该规划相差甚远，尤其是素有“劣质水
泥熟料”之称的转炉钢渣的利用率仅为10％～20％。
国内钢铁企业产生的钢渣不能及时处理，致使大量钢渣占用土地，污染环境。
然
而钢渣并非不可用固体废弃物，其中含有大量的渣钢、氧化钙、铁
以及氧化镁等可利用组分。
所以，为使钢铁企业创造经济和环境效益，选择合适的处理工艺和利用途径来开发钢渣的再利用价值是十
分必要和迫切的。
（1）钢渣的组成
钢渣的主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙
镁蔷薇辉石、铁酸二钙、 RO（镁、铁、锰的氧化物，即REO 、 MgO、MnO形成的固熔体）、游离石灰等。
钢渣的矿物组成不尽相同，其影响因素在于钢渣本身的化学成
分及碱度。
（2）国内钢渣利用概况
１）回收废钢铁
钢渣中含有较大数量的铁，平均质量分数约为25％，其中金属铁约占10％。
磁选后，可回收各粒级的废钢，其中大部分含铁品位高的钢渣作为炼钢、炼铁原料。
２）钢渣用作烧结材料
由于转炉钢渣中含40％～50％的CaO，用其代替部分石灰石作
烧结配料，不仅可回收利用钢渣中残钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰、稀有元素等，而且可使转鼓指数和结块率提高并有利于烧
结造球及提高烧结速度。
3）转炉钢渣中含有40％～50％的CaO、6％～10％的MgO，将其回收作为高炉助溶剂可代替石灰石、白云石，从而节省矿石资源。
另外，由于石灰石、白云石分解为ＣａＯ、ＭｇＯ的过程需耗能，而钢渣中的Ｃａ、Ｍｇ等均以氧化物形式存在，从而节省大量
热能。
４）钢渣用作炼钢返回渣料
钢渣返回转炉冶炼可降低原料消耗，减少总渣量。
对于冶炼本
身还可促进化渣，缩短冶炼时间。
（3）展望
虽然钢渣的应用方向广泛，钢渣资源化应用技术的开发也取得
了一定的进展。
但总体而言，中国钢渣的利用率仍然较低，这源于
钢渣应用的众多制约因素。
根据中国目前钢渣的利用情况，应对以下几个方面进行更为深
化的研究：
１）对钢渣成分和性能进行深入了解，为钢渣的开发利用提供理论依据。
２）加强钢渣处理技术的研究，以解决钢渣内所含的游离氧化钙和氧化镁遇水后易膨胀的问题，还有由于钢渣中的Ca、Si、Al三大
元素相对偏低，所形成的硅酸盐总量与水泥熟料相差过大（近45％）的问题。
３）通过推广钢渣作冶炼（烧结、高炉、炼钢）熔剂的应用技术，充分利用其中所含的铁、钙、镁、锰等成分的同时，还可以节省大量能源。
加强钢渣作回填和筑路材料的研究。
４）由于钢渣中的硅酸二钙和硅酸三钙矿物结晶完整，晶粒粗大致密，粉磨的细度难以达到要求。
所以，制造高性能钢渣微粉的难点在于开发针对钢渣的特殊磨粉工艺和设备。
钢渣是一种“放错了地方的资源”。
钢渣的综合利用不但可以消除环境污染，还能够变废为宝创造巨大的经济效益，是可持续发展的有效途径，对国家、对社会都具有十分重要的意义。