[教育]冶金廢渣及其綜合利用6--鋼渣廢棄物資源化

1、6 鋼鐵冶金渣的資源化,鋼鐵冶金渣：鋼鐵冶金工業(yè)所產(chǎn)生的固體廢物。 主要包括：高爐渣、鋼渣、 鐵合金渣、塵泥等。,6.1高爐渣的資源化,?采用貧鐵礦煉鐵時(shí)，每噸生鐵產(chǎn)出1.0～1.2t高爐礦渣；?用富鐵礦煉鐵時(shí)，每噸生鐵只產(chǎn)出0.25t高爐礦渣。,6.1.1高爐渣的組成和性質(zhì)一、高爐渣的分類,按冷卻方式的不同,水渣：高爐熔渣在大量冷卻水作用下形成的海綿狀浮石類物質(zhì)。,膨珠：高爐熔渣在半急冷作用并通過成珠設(shè)備擊碎、拋甩到空氣

2、中，再受空氣冷卻形成的礦渣。,重礦渣：高爐熔渣經(jīng)慢冷作用形成的類石料礦渣。,,?我國高爐渣大部分接近中性礦渣（Mo=0.99～1.08），高堿性及酸性高爐渣數(shù)量較少。,按高爐渣的堿性率（以Mo表示）,堿性礦渣：堿性率Mo>1的礦渣,中性礦渣，堿性率Mo=1的礦渣；,酸性礦渣，堿性率Mo<1的礦渣,,按冶煉生鐵的種類,鑄造生鐵礦渣：冶煉鑄造生鐵時(shí)排出的礦渣,煉鋼生鐵礦渣：冶煉供煉鋼用生鐵時(shí)排出的礦渣,特種生鐵礦渣：用含有其他

3、金屬的鐵礦石熔煉生鐵時(shí)排出的礦渣。,,二、高爐礦渣的化學(xué)組成?高爐渣含有15種以上化學(xué)成分，但主要是CaO、MgO、Al2O3、SiO2四種，它們約占高爐渣總重量的95%。? CaO和MgO主要來自助熔劑，SiO2和Al2O3主要來自鐵精礦中的脈石和焦炭中的灰分。?由于鐵精礦品位及冶煉生鐵的種類不同，高爐渣的化學(xué)成分波動(dòng)較大。一般，生產(chǎn)過程主要控制分析SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、MnO、S七項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)一些特殊的高

4、爐渣還需分析TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3、Ni2O3等。在冶煉爐料固定和冶煉正常時(shí)，高爐渣的化學(xué)成分變化不大，對(duì)綜合利用有利。?高爐渣屬于硅酸鹽材料，它的組成與天然巖石和硅酸鹽水泥相似，表6.1所示為我國大部分鋼鐵廠高爐渣的化學(xué)成分與天然巖石和硅酸鹽水泥化學(xué)成分比較。,表6.1 我國高爐渣與天然巖石、硅酸鹽水泥化學(xué)成分比較（質(zhì)量%）,三、高爐渣的礦物組成?高爐渣中的各種氧化物成分以各種形式的硅酸鹽礦物

5、形式存在。?堿性高爐渣主要礦物：鈣鋁黃長石（2CaO·Al2O3·SiO2）、鈣鎂黃長石（2CaO·MgO·SiO2）、硅酸二鈣（2CaO·SiO2）以及假硅灰石（CaO·SiO2）、鈣長石（CaO·Al2O3·2SiO2）、鈣鎂橄欖石（CaO·MgO·SiO2）、鎂薔薇輝石（3CaO·MgO·2SiO2）以及鎂方柱

6、石（2CaO·MgO·2SiO2）等。?酸性高爐礦渣由于其冷卻的速度不同，形成的礦物也不一樣。當(dāng)快速冷卻時(shí)全部凝結(jié)成玻璃體。在緩慢冷卻時(shí)（特別是弱酸性的高爐渣）往往出現(xiàn)結(jié)晶的礦物相，如黃長石、假硅灰石、輝石和斜長石等。?中性高爐礦渣：,四、高爐渣的性質(zhì),（1）水淬渣 ?急冷過程中，熔渣的絕大部分化合物來不及形成穩(wěn)定化合物，而以玻璃體狀態(tài)將熱能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能封存其內(nèi)，從而構(gòu)成了潛在的化學(xué)活性。常用來生產(chǎn)水泥。,水淬

7、渣的化學(xué)活性表示,用水淬渣活性率（Mc）,水淬渣質(zhì)量系數(shù)（k）,,k>1.9為高活性礦渣k=1.6～1.9是中活性礦渣k <1.6為低活性礦渣。,Mc>0.25為活性礦渣Mc<0.25為低活性礦渣,（2）膨脹礦渣珠,?膨珠系半急冷作用形成。除孔洞外，其它部分是玻璃體。?孔洞：孔徑大的350～400μm，小的80～100μm。隔熱、保溫、質(zhì)輕、吸水率低、抗壓強(qiáng)度和彈性模量高等優(yōu)點(diǎn)，因而是一種很好的建筑用輕骨

8、料，也可作為防火隔熱材料。 ?玻璃體：膨珠呈現(xiàn)由灰白到黑的顏色，顏色越淺，玻璃體含量越高，灰白色膨珠，玻璃體含量達(dá)95%。生產(chǎn)水泥的原料。,(3)重礦渣 ?重礦渣是高溫熔渣在空氣中自然冷卻或淋少量水慢速冷卻而形成的致密塊渣。 ?重礦渣的物理性質(zhì)與天然碎石相近，其塊渣容重大多在1900kg/m3以上，其抗壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐磨性、抗凍性、抗沖擊能力（韌性）均符合工程要求，可以代替碎石用于各種建筑工程中。

9、 ?重礦渣系緩慢冷卻形成的結(jié)晶相，絕大多數(shù)礦物不具備活性，但是重礦渣中的多晶型硅酸二鈣，硫化物和石灰，會(huì)出現(xiàn)晶型變化和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)其含量較高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致礦渣結(jié)構(gòu)破壞，這種現(xiàn)象稱為重礦渣分解。,?硅酸鹽分解：硅酸二鈣晶型轉(zhuǎn)變、體積膨脹所導(dǎo)致的重礦渣自動(dòng)碎裂或粉化的現(xiàn)象。,圖6.2 硅酸二鈣晶型隨溫度變化曲線,ρ↓，V↑，已凝固重礦渣中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力>重礦渣本身的結(jié)合力時(shí)，重礦渣開裂、酥碎，甚至粉化。,?硫化物分解：重礦

10、渣中當(dāng)含有FeS與MnS等硫化物時(shí)，便會(huì)在水解作用下生成相應(yīng)氫氧化物，體積相應(yīng)增大38%和24%，導(dǎo)致塊渣開裂和粉化的現(xiàn)象。,?石灰分解：若重礦渣中夾有石灰顆粒，遇水消解，也能產(chǎn)生膨脹，導(dǎo)致重礦渣碎裂。,因此，作混凝土骨料使用時(shí)，必須認(rèn)真分析檢驗(yàn)重礦渣分解的可能性。,6.1.2高爐渣的資源化途徑 高爐渣80%沖成水淬礦渣，大部分用作水泥混合材料和無熟料水泥的原料，少部分用來生產(chǎn)礦渣磚、瓦等。其余用作道路路渣、鐵路道渣及混凝土骨料

11、，少量用于生產(chǎn)礦渣棉、膨脹礦渣珠等。一、水渣 水渣具有潛在的水硬膠凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激發(fā)劑作用下可顯示出水硬膠凝性能，是優(yōu)良的水泥原料。因此，它主要用來生產(chǎn)水泥和礦渣磚、瓦等。,（1）生產(chǎn)水泥：我國約有3/4的水泥中摻有粒狀高爐渣。目前我國利用高爐渣生產(chǎn)的水泥,?礦渣硅酸鹽水泥：水泥熟料+ 20%～70%高爐水渣+ 3%～5% 石膏?普通硅酸鹽水泥：水泥熟料+ 不超過15%高爐水渣+ 3%～5% 石膏 ?石膏

12、礦渣水泥：少量水泥熟料+ 80%高爐水渣+ 15% 石膏 ?鋼渣礦渣水泥：45%左右的鋼渣+40%的高爐水渣+適量的石膏,（2）生產(chǎn)礦渣磚,一般要求石灰中氧化鈣含量在60%以上，氧化鎂應(yīng)少于10%。,?礦渣磚具有良好的物理力學(xué)性能，但容重較大，一般為2120～2160kg/ m3。適用于上下水或水中建筑，不適用于高于250℃的環(huán)境中使用。,二、膨脹礦渣的利用?膨脹礦渣主要是用作混凝土輕骨料，也可作防火隔熱材料，用膨脹礦渣制成的輕質(zhì)混

13、凝土，不僅可以用于建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，而且可以用于承重結(jié)構(gòu)。?膨珠可以用于輕混凝土制品及結(jié)構(gòu)，如用于制作砌塊、樓板、預(yù)制墻板及其它輕質(zhì)混凝土制品。由于膨珠內(nèi)孔隙封閉，吸水少，混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生的收縮就很小，這是膨脹頁巖或天然浮石等輕骨料所不及的。?直徑小于3mm的膨珠與水渣的用途相同，可供水泥廠作礦渣水泥的摻合料用，也可以作為公路路基材料和混凝土細(xì)骨料使用。生產(chǎn)膨脹礦渣和膨珠與生產(chǎn)粘土陶粒、粉煤灰陶粒等相比較，具有工藝簡單，不用燃料，成

14、本低廉等優(yōu)點(diǎn)。,三、礦渣碎石的利用 礦渣碎石的用途很廣，用量也很大，主要用于公路、機(jī)場、地基工程、鐵路道碴、混凝土骨料和瀝青路面等代替天然碎石。（1）配制礦渣碎石混凝土 礦渣碎石配制的混凝土具有與普通混凝土相近的物理力學(xué)性能，而且還有良好的保溫、隔熱、耐熱、抗?jié)B和耐久性能。礦渣碎石混凝土的應(yīng)用范圍較為廣泛，可以作預(yù)制、現(xiàn)澆和泵送混凝土的骨料。 配制礦渣混凝土的方法與普通混凝土相似，但用水量稍高，其增加的用水量

15、，一般按重礦渣重量的1%～2%計(jì)算。一般用礦渣碎石配制的混凝土與天然骨料配制的混凝土強(qiáng)度相同時(shí)，其混凝土容重減輕20%。礦渣碎石混凝土的抗壓強(qiáng)度隨礦渣容重的增加而增高。礦渣混凝土的使用在我國已有五十多年歷史，在許多重大建筑工程中都采用了礦渣混凝土，實(shí)際效果良好。,（2）重礦渣在地基工程中的應(yīng)用 重礦渣用于處理軟弱地基。由于礦渣的塊體強(qiáng)度一般都超過50MPa，相當(dāng)或超過一般質(zhì)量的天然巖石，因此組成礦渣墊層的顆粒強(qiáng)度完全能

16、夠滿足地基的要求。一些大型設(shè)備基礎(chǔ)的混凝土，如高爐基礎(chǔ)、軋鋼機(jī)基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等，都可用礦渣碎石作骨料。（3）礦渣碎石在道路工程中的應(yīng)用 礦渣碎石具有緩慢的水硬性，這個(gè)特點(diǎn)在修筑公路時(shí)可以利用。礦渣碎石含有許多小氣孔，對(duì)光線的漫反射性能好，摩擦系數(shù)大，用它作集料鋪成的瀝青路面既明亮，制動(dòng)距離又短。礦渣碎石還比普通碎石具有更高的耐熱性能，更適用于噴氣式飛機(jī)的跑道上。（4）礦渣碎石在鐵路道碴上的應(yīng)用 用礦渣碎

17、石作鐵路道碴稱為礦渣道碴。我國鐵道線上采用礦渣道碴的歷史較久，目前礦渣道碴在我國鋼鐵企業(yè)專用鐵路線上已廣泛得到應(yīng)用。鞍山鋼鐵公司從1953年開始就在專用鐵路線上大量使用礦渣道碴，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于木軌枕、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕和鋼軌枕等各種線路，使用過程中沒有發(fā)現(xiàn)任何弊病。在國家一級(jí)鐵路干線上的試用也已初見成效。,6.2鋼渣的資源化,?鋼渣是煉鋼過程排出的廢渣。鋼渣是煉鋼過程中的必然副產(chǎn)物，其排出量約為粗鋼產(chǎn)量的15%～20%。一、鋼渣的分

18、類,按煉鋼所用爐型,轉(zhuǎn)爐渣：,平爐渣：初期渣、精煉渣、出鋼渣和澆鋼余渣,電爐渣：氧化渣和還原渣,,按熔渣性質(zhì),堿性渣：,酸性渣,,按堿度（R）,低堿度鋼渣（R<1.8）,中堿度鋼渣（R=1.8～2.5）,高堿度鋼渣（R>2.5）,,按鋼渣的形態(tài),水淬粒狀鋼渣,塊狀鋼渣,粉狀鋼渣,,二、鋼渣的組成,?不同的原料、不同的煉鋼方法、不同的生產(chǎn)階段、不同的鋼種生產(chǎn)以及不同的爐次等，所排出的鋼種的組成與產(chǎn)生量是不同的。（1）轉(zhuǎn)爐鋼渣

19、?轉(zhuǎn)爐鋼渣是鋼渣的主要部分，在我國，約占鋼渣總量的65%。目前，生產(chǎn)1噸轉(zhuǎn)爐鋼約產(chǎn)生130～240kg鋼渣。表6-5所示為我國幾個(gè)大型鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼渣的化學(xué)成分。表6-5 我國幾個(gè)大型鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼渣的化學(xué)成分，%,?轉(zhuǎn)爐鋼渣的礦物組成取決于它的化學(xué)成分。當(dāng)鋼渣的堿度R為0.78～1.8時(shí)，主要礦物為CMS（鎂橄欖石）、C3MS2（鎂薔薇輝石）。堿度為1.8～2.5時(shí)，主要礦物為C2S（硅酸二鈣）及RO相（二價(jià)金屬氧化物固熔體

20、）。堿度為2.5以上時(shí)，主要礦物為C3S（硅酸三鈣）、C2S及RO相。不同堿度轉(zhuǎn)爐鋼渣的礦物組成如表6-6所示。表6-6 不同堿度轉(zhuǎn)爐鋼渣的礦物組成，%,（2）平爐鋼渣 ?平爐煉鋼周期比轉(zhuǎn)爐長，分氧化期、精煉期與出鋼期，并且每期終了都要出渣。氧化期排出的渣稱初期渣，精煉期排出的渣稱精煉渣，出鋼后排出的渣稱出鋼渣，精煉渣與出鋼渣又合稱為末期渣。表6-7所示為馬鞍山鋼鐵公司平爐渣化學(xué)成分。表6-7 馬鞍山鋼鐵公司平爐渣化學(xué)成分

21、，%,?目前，每生產(chǎn)1噸平爐鋼約產(chǎn)生鋼渣170～210kg，其中初期渣約占60%，精煉渣占10%，出鋼渣占30%。?平爐鋼渣礦物組成與轉(zhuǎn)爐鋼渣組成規(guī)律基本相似，CaO含量低、堿度小的初期鋼渣，礦物組成以橄欖石、薔薇輝石為主；CaO含量高、堿度大的末期渣，礦物組成主要是C3S、C2S及RO相。,（3）電爐鋼渣?電爐煉鋼是以廢鋼為原料，主要生產(chǎn)特殊鋼。電爐生產(chǎn)周期也長，分氧化期和還原期，并分期出渣，所出渣分別稱氧化渣和還原渣。表6-8所

22、示為成都鋼鐵廠和上鋼電爐渣的化學(xué)成分，其特征是氧化渣中氧化鈣含量低，氧化亞鐵含量高，而還原渣則相反。電爐鋼渣礦物組成規(guī)律與平爐渣相似。目前，每生產(chǎn)1噸電爐鋼約產(chǎn)生150～200kg的鋼渣，其中氧化渣約占55%。表6-8 電爐鋼渣化學(xué)成分，%,三、鋼渣的性質(zhì),鋼渣是一種由多種礦物組成的固熔體，其性質(zhì)與其化學(xué)成分有密切的關(guān)系。（1）密度 由于鋼渣含鐵較高，因此比高爐渣密度高，一般在3.1～3.6g/cm3。（2）容重 鋼渣容

23、重不僅受其密度影響，還與粒度有關(guān)。通過80目標(biāo)準(zhǔn)篩的渣粉，平爐渣為2.17～2.20g/cm3，電爐渣為1.62 g/cm3左右，轉(zhuǎn)爐渣為1.74 g/cm3左右。（3）易磨性 由于鋼渣致密，因此較耐磨。易磨指數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)砂為1，鋼渣為0.96，而高爐渣僅為0.7，鋼渣比高爐渣要耐磨。 （4）活性 C3S、C2S等為活性礦物，具有水硬膠凝性。當(dāng)鋼渣中成分比值（堿度）R大于1.8時(shí)，便含有60%～80%的C3S和C2S，并且堿度值的提

24、高，C3S含量也增加，當(dāng)堿度達(dá)到2.5以上時(shí)，鋼渣的主要礦物為C3S。用堿度高于2.5的鋼渣加10%的石膏研磨制成的水泥，強(qiáng)度可達(dá)325號(hào)。因此，C3S和C2S含量高的高堿度鋼渣，可作水泥生產(chǎn)原料和制造建材制品。,（5）穩(wěn)定性 鋼渣含游離氧化鈣(f-CaO)、MgO、C3S、C2S等，這些組分在一定條件下都具有不穩(wěn)定性。堿度高的熔渣在緩冷時(shí)，C3S會(huì)在1250℃到1100℃時(shí)緩慢分解為C2S和f-CaO；C2S在675℃時(shí)β-C2S要

25、相變?yōu)棣?C2S，并且發(fā)生體積膨脹，膨脹率達(dá)10％。 另外，鋼渣吸水后，f-CaO要消解為Ca(OH)2，體積將膨脹100％～300％，MgO會(huì)變成氫氧化鎂，體積也要膨脹77％。因此，含f-CaO、MgO的常溫鋼渣是不穩(wěn)定的，只有f-CaO、MgO消解完或含量很少時(shí)，才會(huì)穩(wěn)定。?鋼渣的不穩(wěn)定性，使在處理和應(yīng)用鋼渣時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：①用作生產(chǎn)水泥的鋼渣C3S含量要高，因此在處理時(shí)最好不采用緩冷技術(shù)；②含f-CaO

26、高的鋼渣不宜用作水泥和建筑制品生產(chǎn)及工程回填材料；③利用f-CaO消解膨脹的特點(diǎn)，可對(duì)含f-CaO高的鋼渣采用余熱自解的處理技術(shù)。,6.2.2鋼渣的資源化途徑,?鋼渣的性質(zhì)不同，利用途徑不同。如含磷高的鋼渣適宜作磷肥、含磷低的鋼渣可作鋼鐵冶煉的熔劑、堿度高的鋼渣適宜作水泥原料等。目前經(jīng)濟(jì)效果較好的是將鋼渣作高爐、轉(zhuǎn)爐爐料，在鋼鐵廠內(nèi)循環(huán)使用。一、鋼渣中選渣鋼 鋼渣經(jīng)破碎、磁選、篩分等分選技術(shù)可回收其中90%以上的廢鋼。磁

27、選出的渣鋼，一般含鐵在55%以上。,鋼渣機(jī)械破碎回收渣鋼,鋼渣中選渣鐵,,鋼渣自磨分選回收渣鋼,?粗破碎常用顎式破碎機(jī)，細(xì)破碎用圓錐式破碎機(jī)。磁選機(jī)和振篩的使用，主要視加工條件和要求而定。,圖3.31 鋼渣機(jī)械破碎回收渣鋼工藝流程,圖3.32 鋼渣自磨分選工藝流程圖,?鋼渣自磨分選工藝是利用鋼渣在旋轉(zhuǎn)的自磨機(jī)內(nèi)互相碰撞而破碎 .粒度小于自磨機(jī)周邊出料孔徑的鋼渣自行漏出。未能磨小漏出的渣鋼，達(dá)到一定量時(shí)卸出。，其特點(diǎn)是工藝簡單，而

28、且自磨機(jī)出來的渣鋼含鐵量高達(dá)80%以上，規(guī)格渣棱角少，更適合作級(jí)配渣用。,?實(shí)例1：寶山鋼鐵廠鋼渣粒鐵回收工藝,特點(diǎn)：在每次破碎后，篩分前或后都要進(jìn)行磁選，以便把鐵盡量選出來。,表3.6 鋼渣分選后得到的產(chǎn)品及用途,?實(shí)例2：唐山鋼鐵公司鋼渣粒鐵回收工藝,?采用自磨工藝回收渣鋼，工藝簡單、占地面積小，一臺(tái)自磨機(jī)可以代替幾臺(tái)機(jī)械破碎機(jī)。?對(duì)鋼渣適應(yīng)性強(qiáng)，不會(huì)有大塊廢鋼損壞破碎機(jī)，操作安全。破碎的規(guī)格渣無棱角，更適于作級(jí)配料使用。?自

29、磨機(jī)破碎鋼渣的過程，也是渣鋼提純的過程。從自磨機(jī)取出的渣鋼，含鐵90%以上，為轉(zhuǎn)爐使用精料提供了條件。,二、鋼渣作冶煉熔劑（1）鋼渣部分替代石灰石作燒結(jié)熔劑由鐵礦石制備燒結(jié)礦時(shí)，一般需加石灰石等作為助熔劑，利用顆粒小于10mm的分級(jí)鋼渣可部分替代燒結(jié)熔劑。鋼渣中含有40%～50%CaO，1噸鋼渣相當(dāng)于700～750kg的石灰石。而且鋼渣具有軟化溫度低、物相均勻的優(yōu)點(diǎn)，能促進(jìn)燒結(jié)過程中燒結(jié)礦的液相生成，增加粘結(jié)相，有利于燒結(jié)成球、提高

30、燒結(jié)速度等，從而得到較高轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和粒度組成均勻的優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦，同時(shí)還可提高燒結(jié)機(jī)的利用系數(shù)，降低煤耗，再利用鋼渣中Fe、Ca、Mn等有用元素。?鋼渣作燒結(jié)礦熔劑，主要是利用鋼渣的CaO、MgO、MnO、噸Fe等有益成分，降低燃料消耗和燒結(jié)礦的生產(chǎn)成本。以鋼渣含噸Fe15%計(jì)，每利用1噸鋼渣，可代替60%的鐵精礦250kg。另外由于鋼渣中含有大量的CaO和SiO2，在生產(chǎn)一定堿度的燒結(jié)礦時(shí)，可節(jié)約部分石灰石。,（2）鋼渣部分替代石灰石作高

31、爐熔劑 ?高爐中使用鋼渣作熔劑，利用加工分選出10～40mm粒徑鋼渣返回高爐，回收鋼渣中的Fe、Ca、Mn元素，不但可減少高爐煉鐵熔劑（石灰石、白云石、螢石）消耗，而且對(duì)改善高爐運(yùn)行狀況有一定的益處，同時(shí)也能達(dá)到節(jié)能的目的。鋼渣中的MnO和MgO也有利于改善高爐渣的流動(dòng)性。分選鋼渣還可部分替代作為化鐵爐熔劑和轉(zhuǎn)爐煉鋼熔劑，均有助于加快成渣速度，提高爐齡，降低耐火材料和熔劑的消耗。,三、富集和提取鋼渣中的稀有元素,圖6.7 某廠化學(xué)

32、浸取提釩工藝流程,四、鋼渣作建筑材料 （1）鋼渣磚?鋼渣磚是以粉狀鋼渣或水淬鋼渣為主要原料，摻入部分高爐水渣或粉煤灰和激發(fā)劑（石灰、石膏粉），加水?dāng)嚢?，?jīng)輪碾、壓制成型、蒸養(yǎng)而制成的建筑用磚。鋼渣磚參考配比如表6.6所示。表6. 6 鋼渣磚參考配比,?生產(chǎn)鋼渣磚的主要設(shè)備有磁選機(jī)、球磨機(jī)、攪拌機(jī)、輪碾機(jī)、壓磚機(jī)。設(shè)備的選用主要根據(jù)磚廠的生產(chǎn)規(guī)模確定。鋼渣磚可用于民用建筑中砌筑墻體、柱子、溝道等。,（2）鋼渣礦渣水泥,圖6.7

33、鋼渣礦渣水泥生產(chǎn)工藝流程,?鋼渣的最少摻入量（以質(zhì)量計(jì)）不少于30%，鋼渣和高爐礦渣的總摻入量不少于60%。,3）鋼渣白水泥?鋼渣白水泥，是以電爐還原渣為主要原料，摻入適量經(jīng)700～800℃煅燒的石膏，經(jīng)混合磨細(xì)制成的一種新型膠凝材料。電爐還原渣具有堿度高，在空氣中緩慢冷卻后能自行粉化成白色的粉末，渣色白、活性高的特點(diǎn)。?鋼渣白水泥配合比，是以水泥中SO3含量為8～10%來控制的。當(dāng)SO3含量少于8%時(shí)，強(qiáng)度不足400#。當(dāng)SO3含

34、量大于10%時(shí)，出現(xiàn)石膏膨脹現(xiàn)象，導(dǎo)致水泥不安定。 ? 鋼渣白水泥的生產(chǎn)工藝，按照流程大體可分為三個(gè)工序，即鋼渣的分選（包括磁選）、石膏的煅燒和粉碎、配料、粉磨和包裝。,?鋼渣白水泥主要用作建筑物外墻裝飾材料和用于生產(chǎn)彩色水磨石制品，還可生產(chǎn)人造大理石。,（4）路基墊層 ?鋼渣具有容重大、表面粗糙不易滑移、抗壓強(qiáng)度高、抗腐蝕和耐久性好的特點(diǎn)，被廣泛用于各種路基材料、工程回填、修砌加固堤壩、填海工程等方面代替天然碎石。?鋼渣具有一定

35、活性，能板結(jié)成大塊，適于沼澤地筑路。?鋼渣疏水性好，是電的不良導(dǎo)體而不會(huì)干擾鐵路系統(tǒng)電訊工作，所筑路床不生雜草，干凈整潔，不易被雨水沖刷而產(chǎn)生滑移，是鐵路道渣的理想材料。 ?鋼渣在路基上能否得到廣泛使用，決定于鋼渣是否符合道路工程的各項(xiàng)使用要求。鋼渣在路基墊層中應(yīng)用，其粒度應(yīng)控制在60mm以下，自然堆放或稍加噴淋3個(gè)月以上其粒度基本符合要求。鋼渣中游離CaO隨著鋼渣齡期的增長而明顯減少，3個(gè)月后基本穩(wěn)定在<5.5%的水平，其粉

36、化率亦不斷下降，穩(wěn)定性提高。,五、作農(nóng)肥和酸性土壤改良劑 ?鋼渣中的P、Si、Ca、Mg等有利用價(jià)值元素，其P、Si雖不溶于水，但具有較好的枸溶性，可根據(jù)鋼渣中有效元素含量作不同的利用。?中、高磷鐵水煉鋼時(shí)，在不加螢石造渣條件下所得鋼渣可用于制備鋼渣磷肥。鋼渣中的F可降低渣中P2O5的拘溶率，因此要求鋼渣中F含量應(yīng)4%，細(xì)磨后可作為低磷肥使用，相當(dāng)于等量磷的效果，而超過鈣鎂磷肥的增產(chǎn)效果。?除用作農(nóng)肥外，鋼渣還可用作酸性土壤改良劑

37、。含Ca、Mg高的鋼渣細(xì)磨后可用作土壤改良劑，同時(shí)也達(dá)到利用鋼渣中P、Si等有益元素的目的。?鋼渣中微量重金屬等以固熔體形式存在，不易被浸出，因此普遍認(rèn)為鋼渣是無毒的。但相關(guān)的長期性對(duì)地下水的污染以及對(duì)生物毒理學(xué)的研究不多，目前還缺少鋼渣對(duì)環(huán)境影響的基礎(chǔ)性定量研究。因此鋼渣產(chǎn)品作為農(nóng)用肥應(yīng)慎重考慮，至于鋼渣作為非農(nóng)用土壤改良劑則可另當(dāng)別論了。,6.3鐵合金渣的資源化,?鐵合金渣是鐵合金冶煉過程中產(chǎn)生的廢渣。我國每年約產(chǎn)生100多萬t各

38、種鐵合金渣。,鐵合金渣的種類較多，主要有,高碳錳鐵渣：排放量最大,錳硅合金渣：排放量其次,硅鐵合金渣,硅鉻合金渣,中碳鉻鐵渣,,,占鐵合金渣75%以上,表6.5 我國鐵合金渣的主要化學(xué)成，%,?鐵合金渣的礦物組成主要以硅酸鈣為主，如精煉鉻鐵渣，在自然冷卻條件下礦物組成以γ-2CaO·SiO2為主，其次為β-2CaO·SiO2，以及含有少量的α-2CaO·SiO2、CaO·A12O3、2CaO

39、·A12O3·SiO2、3CaO·MgO·2SiO2等。,一、作水泥混合材,圖6.7 精煉鉻鐵渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程,?我國絕大多數(shù)的高碳錳鐵渣和錳硅合金渣多采用水淬工藝處理。水淬后的錳鐵渣和錳硅渣大部分當(dāng)作水泥混合材使用。其摻量一般在30%以上，可生產(chǎn)325號(hào)以上硅酸鹽水泥,二、其他用途?鉬鐵渣、硼鐵渣、金屬鉻冶煉渣等可作鑄石、耐火材料等的生產(chǎn)原料。?硅錳渣、鉬鐵渣、精鉻渣可用作土壤改良