近年來，我國鋼產(chǎn)量連續(xù)保持著20%左右的高增長速度。2006年，中國鋼產(chǎn)量達(dá)到了4.2億噸，已經(jīng)連續(xù)11年居世界第一位。隨著鋼產(chǎn)量的迅速增長，鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的主要固體廢棄物———鋼鐵渣的總量也在急劇增加。對(duì)鋼鐵渣的回收利用已經(jīng)成為影響鋼鐵生產(chǎn)與環(huán)境、社會(huì)和諧發(fā)展的重要因素之一。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)，核心是資源的綜合利用，鋼鐵渣是一種潛在的資源，必須加以回收利用。對(duì)鋼鐵渣綜合利用水平高低的評(píng)價(jià)，應(yīng)該以鋼鐵渣實(shí)現(xiàn)價(jià)值的高低為標(biāo)準(zhǔn)。這里的價(jià)值包括兩個(gè)概念：經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，兼顧二者是最理想的利用原則。

廢渣處理和利用技術(shù)頗具神奇效果

2005年，全國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)共產(chǎn)生鋼鐵渣1.08億噸。作為冶金工業(yè)的主要固體排放物，鋼鐵渣的產(chǎn)生量很大，其中高爐渣產(chǎn)生量為生鐵產(chǎn)量的25% ~50%，煉鋼渣的產(chǎn)生量為鋼產(chǎn)量的15%～20%。目前，鋼鐵渣的綜合利用方向主要有用于水泥、筑路材料及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等幾個(gè)方面。按照利用階段分，鋼鐵渣綜合利用的技術(shù)主要有對(duì)熱態(tài)渣的預(yù)處理技術(shù)、對(duì)預(yù)處理渣的再加工技術(shù)、對(duì)尾渣的綜合利用技術(shù)等。

對(duì)熱態(tài)渣的預(yù)處理技術(shù)

熱態(tài)渣預(yù)處理的任務(wù)是把冶煉爐排出的熱熔渣處理成粒徑符合一定要求的常溫塊渣，為后步渣處理創(chuàng)造有利條件。按爐渣種類分，其處理技術(shù)分為高爐渣預(yù)處理技術(shù)和轉(zhuǎn)爐渣預(yù)處理技術(shù)兩類。

高爐渣預(yù)處理技術(shù)是指高爐煉鐵產(chǎn)生的熱態(tài)爐渣，主要采用水力沖渣方式處理，僅在事故應(yīng)急處理時(shí)才采用干渣處理方式。水淬時(shí)，一種是爐渣直接水淬，一種是爐渣經(jīng)機(jī)械破碎后，再進(jìn)行水淬。其主要處理工藝有：底濾（OCP）法、拉薩（RASA）法、因巴（INBA）法、圖拉（TYNA）法、明特克（MTC）法等。從企業(yè)應(yīng)用實(shí)踐來看，拉薩法因工藝復(fù)雜、設(shè)備較多、維護(hù)費(fèi)用大等缺點(diǎn)，在新建大型高爐上已不再采用；圖拉法安全性能最高（渣中帶鐵達(dá)40%時(shí)，仍能正常工作）；明特克法具有國內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并且投資與占地面積最��；因巴法投資費(fèi)用最大，但是技術(shù)上最為成熟，實(shí)際應(yīng)用的高爐亦較多。國內(nèi)新建大中型高爐爐渣處理工藝一般多采用這幾種方法。

國內(nèi)轉(zhuǎn)爐鋼渣預(yù)處理工藝較多，主要有熱悶法、水淬法、風(fēng)淬法、熱潑或淺盤熱潑法以及滾筒法，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。風(fēng)淬法、水淬法和滾筒法處理工藝對(duì)鋼渣的流動(dòng)性要求較嚴(yán)，需要配備其它處理工藝，方能100%處理熱態(tài)鋼渣；熱潑法、淺盤法處理工藝簡單、處理能力大，但是在環(huán)保和鋼渣處理效果方面還需要改進(jìn)；熱燜法處理兼顧了鋼渣性能和環(huán)保要求，但是在投資和處理能力方面還有待改進(jìn)。從近年來的生產(chǎn)實(shí)際看，以滾筒法工藝為主，配以熱潑法或者淺盤法工藝對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼渣進(jìn)行預(yù)處理，在新建大型煉鋼廠的應(yīng)用越來越普遍，逐漸成為發(fā)展趨勢之一。 

對(duì)預(yù)處理渣的再加工技術(shù)

高爐水渣含鐵量低、易磨性好且粒度相對(duì)較小，可以作為尾渣直接利用，對(duì)預(yù)處理渣的加工處理主要是對(duì)鋼渣而言。預(yù)處理鋼渣的加工處理是為鋼渣綜合利用服務(wù)的，在選擇加工工藝時(shí)，就必須考慮到通過加工處理所得到的產(chǎn)品能否符合最終利用的要求。鋼渣加工因破碎原理不同，可分為機(jī)械破碎和自磨破碎兩種工藝。兩種工藝在我國都有應(yīng)用的先例，但目前國內(nèi)絕大部分鋼渣處理廠采用機(jī)械破碎工藝。根據(jù)寶鋼、鞍鋼、唐鋼等企業(yè)鋼渣處理的實(shí)踐，采用機(jī)械破碎工藝的生產(chǎn)線，技術(shù)裝備機(jī)械化、自動(dòng)化及完整性程度較高，生產(chǎn)的產(chǎn)品可以滿足下一步鋼渣利用的要求。在對(duì)預(yù)處理鋼渣進(jìn)行1～3次機(jī)械破碎和磁選后，選出的渣鐵可返回?zé)Y(jié)、煉鐵系統(tǒng)或者煉鋼廠直接利用，剩余的尾渣再做進(jìn)一步的綜合利用。

鋼鐵渣尾渣搖身變成有用資源

由于國內(nèi)普遍采用濕法工藝處理高爐渣且鋼產(chǎn)量以轉(zhuǎn)爐鋼為主，因此高爐水渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣是鋼鐵渣主要的綜合利用內(nèi)容。根據(jù)高爐水渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣物理化學(xué)性質(zhì)的不同，對(duì)其尾渣的利用存在多種途徑。從國內(nèi)和國外的實(shí)踐來看，鋼鐵渣尾渣可以廣泛應(yīng)用在建材、施工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

首先，用于生產(chǎn)水泥和混凝土是鋼鐵尾渣一大主要用途。鋼鐵渣中含有大量CaO、SiO2，其礦物成分中含有大量C2S、C3S，與硅酸鹽水泥熟料相似，因此鋼鐵渣尾渣磨細(xì)以后是生產(chǎn)水泥的一種優(yōu)良原料。高爐水渣具有潛在的水硬膠凝性能，是優(yōu)質(zhì)的水泥原料，既可作水泥混合料使用，也可制成無熟料水泥。目前，高爐水渣已大量應(yīng)用于水泥廠生產(chǎn)礦渣水泥或者磨細(xì)成礦渣粉做混凝土摻和料。高爐礦渣和硅酸鹽水泥熟料一起粉磨時(shí)，物料易磨性相差很大，水化時(shí)活性不能充分發(fā)揮出來。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)礦渣的最高摻量均小于40%，礦渣摻量再增加，水泥強(qiáng)度明顯下降。高爐礦渣的摻入量過多會(huì)降低水泥早期強(qiáng)度，因此水泥廠用高爐礦渣作混合材的數(shù)量有所減少，高爐礦渣的使用量受到了限制。轉(zhuǎn)爐鋼渣是煉鋼過程中的副產(chǎn)品，可以用于生產(chǎn)鋼渣水泥。鋼渣應(yīng)用于水泥工業(yè)在我國已有30余年歷史，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)已生產(chǎn)使用鋼渣水泥5000萬噸，并大量應(yīng)用于城市建筑、大型水庫、機(jī)場跑道、橋梁等工程。隨著綜合利用技術(shù)的不斷開發(fā)和深入研究，鋼渣應(yīng)用于水泥工業(yè)的量也不斷增大，鋼渣水泥業(yè)在全國得到迅速的發(fā)展。全國現(xiàn)有50多家鋼渣水泥廠，產(chǎn)量達(dá)到300萬噸，并且還在不斷增長。

隨著工程建設(shè)的發(fā)展，對(duì)混凝土強(qiáng)度提出了更高的要求。為提高其強(qiáng)度，采用鋼鐵渣（高爐渣、鋼渣）微粉為摻入料已被認(rèn)為是一項(xiàng)最具發(fā)展前景的措施之一。采用高爐礦渣粉作混凝土摻和料，有早期強(qiáng)度高、流動(dòng)度增大、水化熱降低等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在混凝土液相堿度降低、抗碳化性能及耐磨性能降低、脆性加大等問題。用鋼渣粉作摻和料，可提高混凝土的耐磨性、抗碳化性，但混凝土的早期強(qiáng)度低，對(duì)混凝土的流動(dòng)性影響不大。根據(jù)兩種渣粉的不同性質(zhì)，選擇鋼鐵渣雙摻粉可克服單摻高爐礦渣粉的缺點(diǎn)，兩者性能取長補(bǔ)短，是一種很有前途的混凝土摻和料。

其次，用于生產(chǎn)凝石材料是鋼鐵尾渣的另一種用途。高爐水渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣可以作為生產(chǎn)凝石材料的主料，這是鋼鐵渣尾渣大規(guī)模利用的又一重要途徑。國內(nèi)柳鋼、唐鋼、通鋼等企業(yè)已經(jīng)建成了凝石生產(chǎn)線，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。凝石材料生產(chǎn)技術(shù)是我國自行開發(fā)的，主體原料為鋼鐵渣、粉煤灰等單種或數(shù)種粉磨成的微粉，與普通水泥相比，其生產(chǎn)全過程只采用磨細(xì)、配料、混合工藝，不用煅燒、節(jié)省能源、不排放CO2、無粉塵，具有節(jié)能環(huán)保效果；“吃渣量大”，是大量使用鋼鐵渣尾渣最有效的方法之一；生產(chǎn)工藝簡單，成本僅為水泥熟料的三分之一。因此，凝石材料將為鋼鐵渣尾渣有效利用開辟廣闊前景。

再次，鋼鐵渣可用作磚、砌塊和建材制品的原料。磚、砌塊和建材制品中，鋼鐵渣的摻量在80%以上，產(chǎn)品強(qiáng)度、耐久性高于粘土磚和粉煤灰磚，具有如下優(yōu)點(diǎn)：體積密度和吸水率與粘土磚相近；可生產(chǎn)免燒磚，節(jié)省能耗，降低成本，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。需要注意的是，必須控制好鋼鐵渣中的f- CaO含量和堿量。

由于鋼渣的抗壓性和耐磨性比高爐水渣要好，所以鋼渣在道路施工領(lǐng)域的應(yīng)用比高爐水渣的利用廣。鋼渣應(yīng)用于道路施工領(lǐng)域是多方面的，可用于道路的基層、墊面及面層。國內(nèi)寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼等已經(jīng)用鋼渣鋪筑了大量道路。在國外，鋼渣用于筑路也是鋼渣綜合利用的一個(gè)主要途徑。有資料表明，美、日等20個(gè)國家已利用的鋼渣中有60％左右用于道路工程，其中俄羅斯90%以上的鋼渣應(yīng)用于道路施工。此外，鋼鐵尾渣還可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，如生產(chǎn)酸性土壤改良劑、硅肥、鋼渣磷肥。鋼鐵渣還可以用來生產(chǎn)一些用量相對(duì)不大，但是極具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的特殊用途產(chǎn)品，如生產(chǎn)礦渣棉、微晶玻璃等。

鋼鐵渣作為鋼鐵生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，不僅不是廢棄物，而且是非常有價(jià)值的資源。通過選用合適的處理工藝和采用適當(dāng)?shù)木C合利用技術(shù)，從鋼鐵渣中可以回收大量鐵金屬，其尾渣可用于水泥工業(yè)、建材、道路施工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

當(dāng)前國家鼓勵(lì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，號(hào)召節(jié)能降耗，鋼鐵渣綜合利用是最具代表性的節(jié)能、環(huán)保措施之一，也是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)健康、持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要保障，我們要大力推廣鋼鐵渣綜合利用技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)鋼鐵渣資源的最優(yōu)化利用。

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