1钢渣概述

1.1钢渣的来源

是炼钢过程中排出的炉渣，主要是金属炉料中各种元素氧化生成的氧化物，被侵蚀的炉衬材料和修补材料，金属炉料带入的杂质，以及为调整钢渣性质而专门加入的石灰石、白云石、铁矿石、硅石、萤石等造渣材料，是炼钢过程中不可避免的副产品1.2钢渣的成分。

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钢渣的主要化学成分为CaO、SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、MnO、P2O5、f-CaO，部分还含有V2O5、TiO2等。成分波动幅度较大。表1列出了中国几家大型钢铁企业钢渣的主要化学成分。1.3钢渣的处理方法钢渣需要处理后才能使用。加工过程包括粉碎、分选和陈化。颚式破碎机通常用于粗粉碎，圆锥破碎机用于细粉碎。处理包括磁选和筛分，其中磁选主要除去碎渣，筛分得到所需粒度的标准渣。陈化堆存的目的是进一步溶解f-CaO，稳定钢渣。

钢渣的综合利用

2.1国内外钢渣的综合利用

国外工业发达国家早在20世纪初就开始研究钢渣的利用方法。在此期间，主要用途是填海和筑路。70年代后，钢渣处理和综合利用技术进一步发展，综合利用率迅速提高，主要用于水泥、冶金配料和农用肥料。我国钢渣的处理和综合利用起步较晚。20世纪后期，钢渣用于烧结、农用化肥、炼铁、水泥生产的量只有100多万吨，有效利用率只有10%。大部分钢渣被用于土地复垦、工程回填、道路建设、油田建设等。，有很大比例的资源流失。近年来，利用钢渣处理废水的研究越来越多。研究表明，钢渣是一种优良的吸附剂，这无疑为钢渣的利用开辟了新的领域，也是以废治废的典型代表。

2.2通过磁选工艺回收废钢

通过破碎、磁选、筛分等分选技术，可以回收90%以上的废钢。一般磁选出来的渣钢含铁55%以上。图2为钢渣机械破碎回收渣钢的工艺流程。

2.3作为冶金原料

钢渣作为冶金原料，主要用作炼铁的烧结熔剂、炼铁高炉的熔剂和炼钢的返渣。一般炼铁烧结熔剂、炼铁高炉熔剂、炼钢熔剂都是石灰石。钢渣中含有40%~50%的CaO、MgO、MnO、氧化铁等有益成分，1吨钢渣相当于700 ~ 750公斤石灰石。因此，用钢渣代替石灰石作为冶金原料，具有降低燃料消耗和生产成本，软化温度低，物相均匀，改善高炉操作，高效节能的优点。

2.4作为建筑材料

钢渣中含有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸铁等与水泥相似的活性矿物，具有水硬性。同时，钢渣碎石具有密度大、强度高、表面粗糙、稳定性好、耐磨性和耐久性好、与沥青结合牢固等特点。因此可用于生产无熟料或少熟料的水泥、钢渣砖，也可用于铁路、公路、工程的回填。将钢渣按一定比例掺入水泥熟料中，可生产钢渣水泥、钢渣硅酸盐水泥和钢渣白水泥。以粉状钢渣或水淬钢渣为主要原料，配以部分高炉渣或粉煤灰和激发剂，加水搅拌而成。经碾压、压制、养护后，可制成建筑用砖，用于民用建筑中的建墙、建柱、建渠道。钢渣作为天然碎石的替代品广泛应用于各种路基材料、工程回填、筑坝加固、围垦工程等。，但其缺点是其体积稳定性，因此必须对其稳定性进行测试，并采取措施促进其完全消化。

2.5在农业中的应用

钢渣中含有磷、硅、钙、镁等有价元素。，能起到不同程度的肥效作用，因此可用于生产钢渣磷肥、钢渣硅肥、酸性土壤改良剂、钙镁磷肥等。钢渣磷肥是将含磷生铁用托马斯法炼钢时产生的碱性渣经破碎、磨细得到的。主要有效成分是磷酸四钙和硅酸钙的固溶体，并含有镁、铁、锰等元素。适用于酸性土壤，可作为基肥使用。将南京钢铁厂生产的低品位钢渣磷肥施入江苏土壤，施用量为有效五氧化二磷2.5kg/667m2。结果表明，水稻施肥效果明显优于过磷酸钙。在江苏江宁，用含7.79%马钢钢渣磷肥的五氧化二磷对大豆进行肥效试验。五氧化二磷施用量为3kg/667m2，增产效果明显高于过磷酸钙。钢渣硅肥含有较多的可被植物吸收的活性硅，施用时效果极佳。主要用于喜硅作物如水稻、小麦、玉米，尤其是水稻对硅最敏感[5]。对辽宁省主要类型的水稻土进行了试验。结果表明，它能促进水稻生长，增产8.3%~20.9%。在湖北黄土和黄红壤稻田施用碱性钢渣粉的试验表明，施用钢渣粉能不同程度地增产，增产率可达3.0%~17.6%。钢渣含有较高的CaO和MgO，可以改良酸性土壤，补充钙镁养分[5]。浙江金华土壤酸化严重。用含42%CaO的钢渣作基肥，大麦产量明显提高。其他作物如大白菜、菠菜、豆类、棉花、果树增产效果好，增产率可达30.6%以上。钢渣除含有硅、磷等有效成分外，可直接用作农用肥料，高含量的氧化钙、氧化镁也可作为添加剂与矿石一起制成钙镁磷肥，对农作物增产效果明显。

2.6水处理的应用

钢渣是一种性能优异的吸附剂，在重金属离子废水、有机染料废水和无机非金属废水的处理中有很好的效果[6-9]。具有优异的吸附性能；固液分离容易，吸附后处理过程简化，操作简单；性能稳定，无毒性作用；来源广，价格低等等。去除机理主要是由于钢渣良好的过滤性能，可以去除废水中的杂质颗粒、溶解性有机物和部分重金属。其次，钢渣也有活性基团，可以在一定程度上吸附污染物。研究表明，当废水的pH值为2.5～12，Cr3+为0～350mg/L，铬与钢渣的质量比为1/35时，铬的去除率可达99%，处理后的废水可达标排放。当溶液中Cu2+的初始浓度为50mg/L，pH值为6.5~6.8，钢渣投加量为5g/L，出水Cu2+小于0.5mg/L时，去除率达99%以上。在废水pH值& ge3、倪&乐；在300mg/L范围内，当镍与钢渣的质量比为1/15时，镍的去除率可达99%。相关研究表明，钢渣对各种有机染料废水的处理具有良好的效果。谢福清[10]以钢渣为吸附剂处理活性翠蓝染料废水、结晶紫、亚甲基蓝染料废水、碱性品红染料废水和孔雀石绿染料废水，脱色率均可达90%以上。相关研究表明，钢渣对其他无机非金属废水，如含磷废水、含砷废水和含氟废水有很强的处理能力。郑利胜[6]等人利用钢渣处理含砷废水。当pH值为1.5~12.0，砷(ⅲ)含量为10~200mg/L，砷与钢渣的质量比为1/2000时，砷的去除率达到97%。刘平[11]等人用振荡吸附试验处理了40mg/L的含氟废水。氟的去除率达到77.77%，出水残余浓度达到国家工业含氟废水一级排放标准。

2.7钢渣利用中存在的问题

钢渣成分波动较大，不利于其利用。例如，如果在工程中使用高f-CaO含量的钢渣，由于其消化引起的体积膨胀会破坏工程。钢渣硬度高，容易卡机或损坏机器；钢渣中含有少量的铁，导致钢渣的脆性和韧性降低。若采用常规粉碎技术，耗时耗力，产品粒度不均匀，难以生产出粒度合适、性能均匀的吸附剂产品。如果研磨，不仅不能产生疏松多孔的产品，还会破坏原有的孔隙，导致吸附效果下降。

3钢渣综合利用的前景

钢渣的综合利用具有良好的社会效益和经济效益。充分利用钢渣不仅可以解决累积占地问题，还可以解决环境污染和改善废钢供应状况。科研机构要继续认真贯彻我国综合利用的方针政策，遵循国家引导的发展方向，从技术上进一步优化钢渣处理工艺，研究钢渣的多用途途径，物尽其用，为企业和社会提供技术服务。我国钢渣处理起步较晚。虽然近年来在钢渣综合利用方面进行了大量的实验研究，但仍需重视和提高认识，加大经济上的支持和投入，使& ldquo一切都是珍贵的。钢渣作为宝贵的二次资源受到重视，创造了较好的社会效益和经济效益。进入21世纪后，国家提倡更多的环境保护和资源利用，所以钢渣的综合利用前景会更好。