冶金工业固体废物钢渣的综合利用探讨

黄佳伟

南钢新产业投资集团 江苏南京 210035

基于传统模式的工业经济发展，需要高强度的矿产资源的开采，造成了大量的资源消耗和生态恶化的现象。我们需要从根本上解决环境以及资源发展当中存在的矛盾，就需要加大力度实施清洁生产以及经济发展战略体系，保护环境，加强对于废弃物的二次利用。钢渣作为冶金工业固体废弃物的一种，我国每年钢渣的排放量是非常巨大的，早在2008年钢渣的排放量就达到了惊人的6357万吨，但是因为当时技术以及各方面的局限，导致利用率较低，钢渣的利用率仅仅达到了20/，目前我国全国范围当中积累钢渣已经超过一亿吨，并且还在逐年上升，钢渣的大量堆弃污染了环境，造成大量的土地资源浪费，近年来我国钢渣资源化方面得到了快速的发展，学术界展开了全面的研究，主要的资源化方法为回收利用，生产农肥，水处理等等。

1 钢渣概述

1.1 钢渣的来源

钢渣主要是来源于炼钢过程当中排除的熔渣构成的，主要来说是金属炉料当中多个元素被氧化之后形成的一种氧化物以及金属炉料当中带着的杂质以及为了调整钢渣的特性加入的石灰石和白云石等物质，是炼钢过程当中不能缺失的产物[1]。

1.2 钢渣的组成分析

对于钢渣最主要的划分成分当中包含了CAO以及SIO2，AL2O3和一氧化碳，四氧化三铁等等一部分还含有TI02以及C2O5成分因为不同地区具有一定范围的波动。

1.3 钢渣的加工方法

钢渣需要进行处理之后才能进行回收利用，在加工处理的过程当中包含了破损，挑选，陈化等步骤。对于粗破碎一般使用颚式破碎机为主，需要进行破碎的时候需要使用圆锥式的破碎机，加工和筛选包含了磁选和筛选两个部分，对于磁选最主要的为了清除掉当中存在的废钢渣，筛选是为了获得更加细致的规格渣。陈化的目的是为了让钢渣可以保持在一个稳定的状况。

2 钢渣的综合利用

2.1 国内外钢渣的利用现状分析

对于国外发达国家来说从上世纪初就开始了对于钢渣的利用方法研究分析，最主要的用途是进行填海造路，上世纪七十年代之后钢渣的处理以及利用技术得到了有效的发展和完善，钢渣的利用效率得到了快速的提升，主要在水泥以及冶金配料等等生产当中得到了大量的使用。我国钢渣的处理和利用研究起步时间较晚，起源于上世纪后期，我国对于钢渣的回收利用较低，有效的利用率仅仅只有10/-，绝大部分的钢渣都被用来油田建设和填海当中，这样导致资源的流失较大。近段时间来，随着我国绿色生态的理念加剧，对于钢渣处理废水的研究不断增加，这在一定程度上证明了钢渣具有良好的吸附性，为钢渣的回收利用开辟了一个全新的领域。

2.2 利用磁选工艺实现废钢铁的回收

钢渣经过破碎以及磁选筛选等等技术可以回收钢渣当中超过90/的废钢，磁选出来的钢渣一般含铁量在55/左右，可以用于冶炼和制作。

2.3 作为冶金的原材料

钢渣可以用作冶金当中的原料，可以充当炼铁烧结溶剂，炼铁高炉溶剂以及返回渣等等，一般来说炼铁烧鸡溶剂以及炼钢的溶剂是用于石灰石当中，钢渣当中含有超过40/的一氧化碳和一氧化锰和一氧化铁等等有益成分，一吨的钢渣可以充当700千克的石灰石，将钢渣作为石灰石的代替物，可以有效的减少和降低生产所需要的成本，本来效率较高，使用方便，可以用于改善高炉的运行状态。

2.4 作为建筑材料

钢渣当中含有和水泥成分非常类似的硅酸三钙和硅酸二钙等等活性矿物质，这些矿物质具有水硬胶凝性并且钢渣的碎石密度较高，强度较高，稳定性良好，这些活性矿物质和沥青结合之后可以形成牢固的物质，可以用于生产无熟料的水泥以及钢渣转，用于公路和天路的建设[2]。将钢渣按照相应的比例和水泥熟料进行混合可以完成钢渣矿渣水泥的生产。将面粉状的钢渣和水淬钢渣作为主要的原料，加入到高炉水闸当中进行搅拌和碾压之后可以制作建筑用砖，用于建筑的墙体建设和柱子建设，钢渣一般用于多种路基材料以及工程的建设，在填海方面可以带来碎石，但是体积稳定性不足，需要进一步的完善，让其完全消解。

2.5 农业方面的应用

在钢渣当中含有大量的磷，硅，钙等等元素，可以具有良好的施肥效果，可以用于生产磷酸肥料，硅酸肥料等等。对于钢渣磷肥来说主要是将含有磷生铁的物质使用托马斯法炼钢当中出现的炉渣进行加工处理得到的，主要的成分为磷酸四钙以及硅酸钙，并且具有镁，铁，锰等等元素，可以用于酸性土壤的基肥。钢渣硅肥可以将其中含有较多的可以被植物吸收的活性硅，在施肥当中具有良好的效果，可以用于水稻以及小麦等等需要作物的施肥当中，特别是对于水稻来说对硅的需求较高。钢渣当中具有较高含量的一氧化钙和一氧化镁，所以具有良好的酸性土壤改良效果，在我国浙江地区土壤酸化严重，可以使用含有一氧化钙的钢渣进行处理，经过实验之后产量显著提高，增产率显著提高。钢渣当中除了硅磷等等物质可以用作花费之外，还可以使用当中含量较高的氧化钙和氧化镁作为助剂进行钙镁磷肥的制作，提高农作物的产量[3]。

3 结语

钢渣综合利用具有非常良好的社会经济价值和效益，目前受到了普遍的认识。良好的利用钢渣可以有效的解决钢渣占地问题，还可以解决环境污染，我国学术界需要认真的观察我国关于开展综合利用的之方针跟踪国家的发展方向，在基础上做到将钢渣处理一体化，提高钢渣的利用范围，为我国社会和企业提供相应的理论依据。我国钢渣处理工作的起步时间较晚，虽然近段时间以来，我国钢渣综合利用的效率得到了一定的发展，但是还需要加强重视程度，将钢渣作为第二资源对待，创造出更好的社会效益和经济效益。