冶金废渣及其综合利用6-钢渣废弃物资源化.ppt

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1、6钢铁冶金渣的资源化 钢铁冶金渣：钢铁冶金工业所产生的固体废物。主要包括：高炉渣、钢渣、铁合金渣、尘泥等。6.1高炉渣的资源化采用贫铁矿炼铁时，每吨生铁产出1.01.2t高炉矿渣；用富铁矿炼铁时，每吨生铁只产出0.25t高炉矿渣。炼铁高炉铁矿石+焦碳+石灰石铁水 生铁熔融炉渣高炉烟气冷却 高炉渣高炉渣的组成和性质一、高炉渣的分类 按冷却方式的不同水渣：高炉熔渣在大量冷却水作用下形成的海绵状浮石类物质。膨珠：高炉熔渣在半急冷作用并通过成珠设备击碎、抛甩到空气中，再受空气冷却形成的矿渣。重矿渣：高炉熔渣经慢冷作用形成的类石料矿渣。渣罐接渣槽高压水管流渣槽滚筒膨珠14001600高温的熔融体我国高炉

2、渣大部分接近中性矿渣（Mo=0.991.08），高碱性及酸性高炉渣数量较少。按高炉渣的碱性率（以Mo表示）碱性矿渣：碱性率Mo1的矿渣中性矿渣，碱性率Mo=1的矿渣；酸性矿渣，碱性率Mo1的矿渣按冶炼生铁的种类铸造生铁矿渣：冶炼铸造生铁时排出的矿渣炼钢生铁矿渣：冶炼供炼钢用生铁时排出的矿渣特种生铁矿渣：用含有其他金属的铁矿石熔炼生铁时排出的矿渣。二、高炉矿渣的化学组成高炉渣含有15种以上化学成分，但主要是CaO、MgO、Al2O3、SiO2四种，它们约占高炉渣总重量的95%。CaO和MgO主要来自助熔剂，SiO2和Al2O3主要来自铁精矿中的脉石和焦炭中的灰分。由于铁精矿品位及冶炼生铁的种类不

3、同，高炉渣的化学成分波动较大。一般，生产过程主要控制分析SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、MnO、S七项指标，对一些特殊的高炉渣还需分析TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3、Ni2O3等。在冶炼炉料固定和冶炼正常时，高炉渣的化学成分变化不大，对综合利用有利。高炉渣属于硅酸盐材料，它的组成与天然岩石和硅酸盐水泥相似，表6.1所示为我国大部分钢铁厂高炉渣的化学成分与天然岩石和硅酸盐水泥化学成分比较。表6.1我国高炉渣与天然岩石、硅酸盐水泥化学成分比较（质量%）名称CaO SiO2Al2O3MgOMnO FeO TiO2V2O5S普通渣384926426171130

4、.110.070.89 0.21.5高钛渣234620359152101 20290.10.61锰铁渣284721371124285230.050.31 0.33含氟渣3545222968 37.80.10.80.070.08 含F78硅酸盐水泥64.2 22 5.5 1.40 1.5 1.34 0.30 花岗岩2.1569.92 14.780.97 0.13 1.67 0.39含P2O50.24玄武岩8.9148.78 15.856.05 0.29 6.34 1.39含P2O50.47三、高炉渣的矿物组成高炉渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在。碱性高炉渣主要矿物：钙铝黄长石（

5、2CaOAl2O3SiO2）、钙镁黄长石（2CaOMgOSiO2）、硅酸二钙（2CaOSiO2）以及假硅灰石（CaOSiO2）、钙长石（CaOAl2O32SiO2）、钙镁橄榄石（CaOMgOSiO2）、镁蔷薇辉石（3CaOMgO2SiO2）以及镁方柱石（2CaOMgO2SiO2）等。酸性高炉矿渣由于其冷却的速度不同，形成的矿物也不一样。当快速冷却时全部凝结成玻璃体。在缓慢冷却时（特别是弱酸性的高炉渣）往往出现结晶的矿物相，如黄长石、假硅灰石、辉石和斜长石等。中性高炉矿渣：四、高炉渣的性质（1）水淬渣急冷过程中，熔渣的绝大部分化合物来不及形成稳定化合物，而以玻璃体状态将热能转化成化学能封存其内，

6、从而构成了潜在的化学活性。常用来生产水泥。水淬渣的化学活性表示用水淬渣活性率（Mc）水淬渣质量系数（k）k1.9为高活性矿渣k=1.61.9是中活性矿渣k0.25为活性矿渣Mc0.25为低活性矿渣（2）膨胀矿渣珠膨珠系半急冷作用形成。除孔洞外，其它部分是玻璃体。孔洞：孔径大的350400m，小的80100m。隔热、保温、质轻、吸水率低、抗压强度和弹性模量高等优点，因而是一种很好的建筑用轻骨料，也可作为防火隔热材料。玻璃体：膨珠呈现由灰白到黑的颜色，颜色越浅，玻璃体含量越高，灰白色膨珠，玻璃体含量达95%。生产水泥的原料。(3)重矿渣重矿渣是高温熔渣在空气中自然冷却或淋少量水慢速冷却而形成的致密

7、块渣。重矿渣的物理性质与天然碎石相近，其块渣容重大多在1900kg/m3以上，其抗压强度、稳定性、耐磨性、抗冻性、抗冲击能力（韧性）均符合工程要求，可以代替碎石用于各种建筑工程中。重矿渣系缓慢冷却形成的结晶相，绝大多数矿物不具备活性，但是重矿渣中的多晶型硅酸二钙，硫化物和石灰，会出现晶型变化和发生化学反应。当其含量较高时，会导致矿渣结构破坏，这种现象称为重矿渣分解。硅酸盐分解：硅酸二钙晶型转变、体积膨胀所导致的重矿渣自动碎裂或粉化的现象。粉散开始（705）（1452）（670）8301447括号内的温度为过冷极限自由能温度，图6.2硅酸二钙晶型随温度变化曲线，V，已凝固重矿渣中产生内应力。内应

8、力重矿渣本身的结合力时，重矿渣开裂、酥碎，甚至粉化。硫化物分解：重矿渣中当含有FeS与MnS等硫化物时，便会在水解作用下生成相应氢氧化物，体积相应增大38%和24%，导致块渣开裂和粉化的现象。石灰分解：若重矿渣中夹有石灰颗粒，遇水消解，也能产生膨胀，导致重矿渣碎裂。因此，作混凝土骨料使用时，必须认真分析检验重矿渣分解的可能性。高炉渣的资源化途径高炉渣80%冲成水淬矿渣，大部分用作水泥混合材料和无熟料水泥的原料，少部分用来生产矿渣砖、瓦等。其余用作道路路渣、铁路道渣及混凝土骨料，少量用于生产矿渣棉、膨胀矿渣珠等。一、水渣水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下可显示出水硬

9、胶凝性能，是优良的水泥原料。因此，它主要用来生产水泥和矿渣砖、瓦等。水渣 烘干机 粉磨机 渣粉粉碎机含硅原料含铁原料粘土石灰石煅烧窑 熟料 粉磨机石膏硅酸盐水泥混合磨 矿渣硅酸盐水泥（1）生产水泥：我国约有3/4的水泥中掺有粒状高炉渣。目前我国利用高炉渣生产的水泥矿渣硅酸盐水泥：水泥熟料+20%70%高炉水渣+3%5%石膏普通硅酸盐水泥：水泥熟料+不超过15%高炉水渣+3%5%石膏石膏矿渣水泥：少量水泥熟料+80%高炉水渣+15%石膏钢渣矿渣水泥：45%左右的钢渣+40%的高炉水渣+适量的石膏（2）生产矿渣砖水渣、石灰 搅拌 矿渣砖 轮碾 成型 蒸养一般要求石灰中氧化钙含量在60%以上，氧化镁

10、应少于10%。矿渣砖具有良好的物理力学性能，但容重较大，一般为21202160kg/m3。适用于上下水或水中建筑，不适用于高于250的环境中使用。二、膨胀矿渣的利用膨胀矿渣主要是用作混凝土轻骨料，也可作防火隔热材料，用膨胀矿渣制成的轻质混凝土，不仅可以用于建筑物的围护结构，而且可以用于承重结构。膨珠可以用于轻混凝土制品及结构，如用于制作砌块、楼板、预制墙板及其它轻质混凝土制品。由于膨珠内孔隙封闭，吸水少，混凝土干燥时产生的收缩就很小，这是膨胀页岩或天然浮石等轻骨料所不及的。直径小于3mm的膨珠与水渣的用途相同，可供水泥厂作矿渣水泥的掺合料用，也可以作为公路路基材料和混凝土细骨料使用。生产膨胀矿

11、渣和膨珠与生产粘土陶粒、粉煤灰陶粒等相比较，具有工艺简单，不用燃料，成本低廉等优点。三、矿渣碎石的利用矿渣碎石的用途很广，用量也很大，主要用于公路、机场、地基工程、铁路道碴、混凝土骨料和沥青路面等代替天然碎石。（1）配制矿渣碎石混凝土矿渣碎石配制的混凝土具有与普通混凝土相近的物理力学性能，而且还有良好的保温、隔热、耐热、抗渗和耐久性能。矿渣碎石混凝土的应用范围较为广泛，可以作预制、现浇和泵送混凝土的骨料。配制矿渣混凝土的方法与普通混凝土相似，但用水量稍高，其增加的用水量，一般按重矿渣重量的1%2%计算。一般用矿渣碎石配制的混凝土与天然骨料配制的混凝土强度相同时，其混凝土容重减轻20%。矿渣碎石

12、混凝土的抗压强度随矿渣容重的增加而增高。矿渣混凝土的使用在我国已有五十多年历史，在许多重大建筑工程中都采用了矿渣混凝土，实际效果良好。（2）重矿渣在地基工程中的应用重矿渣用于处理软弱地基。由于矿渣的块体强度一般都超过50MPa，相当或超过一般质量的天然岩石，因此组成矿渣垫层的颗粒强度完全能够满足地基的要求。一些大型设备基础的混凝土，如高炉基础、轧钢机基础、桩基础等，都可用矿渣碎石作骨料。（3）矿渣碎石在道路工程中的应用矿渣碎石具有缓慢的水硬性，这个特点在修筑公路时可以利用。矿渣碎石含有许多小气孔，对光线的漫反射性能好，摩擦系数大，用它作集料铺成的沥青路面既明亮，制动距离又短。矿渣碎石还比普通碎

13、石具有更高的耐热性能，更适用于喷气式飞机的跑道上。（4）矿渣碎石在铁路道碴上的应用用矿渣碎石作铁路道碴称为矿渣道碴。我国铁道线上采用矿渣道碴的历史较久，目前矿渣道碴在我国钢铁企业专用铁路线上已广泛得到应用。鞍山钢铁公司从1953年开始就在专用铁路线上大量使用矿渣道碴，现已广泛应用于木轨枕、预应力钢筋混凝土轨枕和钢轨枕等各种线路，使用过程中没有发现任何弊病。在国家一级铁路干线上的试用也已初见成效。6.2 钢渣的资源化钢渣是炼钢过程排出的废渣。钢渣是炼钢过程中的必然副产物，其排出量约为粗钢产量的15%20%。一、钢渣的分类按炼钢所用炉型转炉渣：平炉渣：初期渣、精炼渣、出钢渣和浇钢余渣电炉渣：氧化渣

14、和还原渣按熔渣性质碱性渣：酸性渣按碱度（R）低碱度钢渣（R2.5）按钢渣的形态水淬粒状钢渣块状钢渣粉状钢渣二、钢渣的组成不同的原料、不同的炼钢方法、不同的生产阶段、不同的钢种生产以及不同的炉次等，所排出的钢种的组成与产生量是不同的。（1）转炉钢渣转炉钢渣是钢渣的主要部分，在我国，约占钢渣总量的65%。目前，生产1吨转炉钢约产生130240kg钢渣。表6-5所示为我国几个大型钢铁企业转炉钢渣的化学成分。表6-5我国几个大型钢铁企业转炉钢渣的化学成分，%炼钢厂 CaO MgO SiO2A12O3FeO Fe2O3MnO P2O5f-CaO宝钢马钢上钢邯钢4049455045514254474551

15、23813171011810122013140.6126112210185204184107105102.513560.52.51.52.51211.435230.21.329.5511410210转炉钢渣的矿物组成取决于它的化学成分。当钢渣的碱度R为0.781.8时，主要矿物为CMS（镁橄榄石）、C3MS2（镁蔷薇辉石）。碱度为1.82.5时，主要矿物为C2S（硅酸二钙）及RO相（二价金属氧化物固熔体）。碱度为2.5以上时，主要矿物为C3S（硅酸三钙）、C2S及RO相。不同碱度转炉钢渣的矿物组成如表6-6所示。表6-6不同碱度转炉钢渣的矿物组成，%碱度C3S C2S CMS C3MS2C2A

16、S CaCO3RO4.243.072.732.622.562.111.2450603545303520301525少量155102030102020252030510202520305105101520152035152040501520715（2）平炉钢渣平炉炼钢周期比转炉长，分氧化期、精炼期与出钢期，并且每期终了都要出渣。氧化期排出的渣称初期渣，精炼期排出的渣称精炼渣，出钢后排出的渣称出钢渣，精炼渣与出钢渣又合称为末期渣。表6-7所示为马鞍山钢铁公司平炉渣化学成分。表6-7马鞍山钢铁公司平炉渣化学成分，%渣种 CaO MgO SiO2FeO Fe3O4MnO A12O3P2O5初期渣精炼渣

17、出钢渣1830425550605861247934102010182731102061045511462312121225236113837目前，每生产1吨平炉钢约产生钢渣170210kg，其中初期渣约占60%，精炼渣占10%，出钢渣占30%。平炉钢渣矿物组成与转炉钢渣组成规律基本相似，CaO含量低、碱度小的初期钢渣，矿物组成以橄榄石、蔷薇辉石为主；CaO含量高、碱度大的末期渣，矿物组成主要是C3S、C2S及RO相。（3）电炉钢渣电炉炼钢是以废钢为原料，主要生产特殊钢。电炉生产周期也长，分氧化期和还原期，并分期出渣，所出渣分别称氧化渣和还原渣。表6-8所示为成都钢铁厂和上钢电炉渣的化学成分，其

18、特征是氧化渣中氧化钙含量低，氧化亚铁含量高，而还原渣则相反。电炉钢渣矿物组成规律与平炉渣相似。目前，每生产1吨电炉钢约产生150200kg的钢渣，其中氧化渣约占55%。表6-8电炉钢渣化学成分，%单位 渣种 CaO MgO SiO2FeO A12O3MnO P成钢上钢氧化渣还原渣2933445512148131517112019220.51.5341018450.20.4三、钢渣的性质钢渣是一种由多种矿物组成的固熔体，其性质与其化学成分有密切的关系。（1）密度 由于钢渣含铁较高，因此比高炉渣密度高，一般在3.13.6g/cm3。（2）容重钢渣容重不仅受其密度影响，还与粒度有关。通过80目标准筛

19、的渣粉，平炉渣为2.172.20g/cm3，电炉渣为1.62g/cm3左右，转炉渣为1.74g/cm3左右。（3）易磨性由于钢渣致密，因此较耐磨。易磨指数：标准砂为1，钢渣为0.96，而高炉渣仅为0.7，钢渣比高炉渣要耐磨。（4）活性C3S、C2S等为活性矿物，具有水硬胶凝性。当钢渣中成分比值（碱度）R大于1.8时，便含有60%80%的C3S和C2S，并且碱度值的提高，C3S含量也增加，当碱度达到2.5以上时，钢渣的主要矿物为C3S。用碱度高于2.5的钢渣加10%的石膏研磨制成的水泥，强度可达325号。因此，C3S和C2S含量高的高碱度钢渣，可作水泥生产原料和制造建材制品。（5）稳定性钢渣含游

20、离氧化钙(f-CaO)、MgO、C3S、C2S等，这些组分在一定条件下都具有不稳定性。碱度高的熔渣在缓冷时，C3S会在1250到1100时缓慢分解为C2S和f-CaO；C2S在675时-C2S要相变为-C2S，并且发生体积膨胀，膨胀率达10。另外，钢渣吸水后，f-CaO要消解为Ca(OH)2，体积将膨胀100300，MgO会变成氢氧化镁，体积也要膨胀77。因此，含f-CaO、MgO的常温钢渣是不稳定的，只有f-CaO、MgO消解完或含量很少时，才会稳定。钢渣的不稳定性，使在处理和应用钢渣时必须注意以下几点：用作生产水泥的钢渣C3S含量要高，因此在处理时最好不采用缓冷技术；含f-CaO高的钢渣不

21、宜用作水泥和建筑制品生产及工程回填材料；利用f-CaO消解膨胀的特点，可对含f-CaO高的钢渣采用余热自解的处理技术。钢渣的资源化途径钢渣的性质不同，利用途径不同。如含磷高的钢渣适宜作磷肥、含磷低的钢渣可作钢铁冶炼的熔剂、碱度高的钢渣适宜作水泥原料等。目前经济效果较好的是将钢渣作高炉、转炉炉料，在钢铁厂内循环使用。一、钢渣中选渣钢钢渣经破碎、磁选、筛分等分选技术可回收其中90%以上的废钢。磁选出的渣钢，一般含铁在55%以上。钢渣机械破碎回收渣钢钢渣中选渣铁钢渣自磨分选回收渣钢100mm 300mm钢渣 格筛 双层振动筛 磁选机 破碎机 磁选机 双层振动筛规格渣 击碎机20mm磁选机 破碎机20

22、mm渣钢粗破碎常用颚式破碎机，细破碎用圆锥式破碎机。磁选机和振筛的使用，主要视加工条件和要求而定。图3.31钢渣机械破碎回收渣钢工艺流程规格渣钢渣 格筛 磁选机渣钢 磁选机自磨机双层振动筛废钢 振动筛图3.32钢渣自磨分选工艺流程图钢渣自磨分选工艺是利用钢渣在旋转的自磨机内互相碰撞而破碎.粒度小于自磨机周边出料孔径的钢渣自行漏出。未能磨小漏出的渣钢，达到一定量时卸出。，其特点是工艺简单，而且自磨机出来的渣钢含铁量高达80%以上，规格渣棱角少，更适合作级配渣用。实例1：宝山钢铁厂钢渣粒铁回收工艺精矿粉磁选机活用渣：13 30mm、3 13mm、100mm300mm落锤来料ISC来料喷溅炉下渣30

23、0mm孔筛 100/30mm孔筛返回落锤磁选机2号破碎机磁选机磁选机1号破碎机棒磨机15mm孔筛13/3mm孔筛10mm孔筛2mm孔筛 NJS粒铁2mm孔筛磁选机残渣残渣特点：在每次破碎后，筛分前或后都要进行磁选，以便把铁尽量选出来。表3.6钢渣分选后得到的产品及用途序号 产品名称 规格 利用途径12345678粒铁粒铁精矿粉水钢渣活用渣活用渣活用渣残渣含铁92%，粒径10mm含 铁 92%，粒 径 210mm含铁56%粒径50100mm粒径1330mm粒径313mm粒径3mm回转炉作冷却剂钢锭模垫铁剂回烧结作原料回填工程及除锈磨料回填工程及路基材料水泥掺和料、小砌块料水泥掺和料、代黄砂混入3

24、mm的活用砂中实例2：唐山钢铁公司钢渣粒铁回收工艺60mm经预处理300mm热泼炸与陈渣钢渣磁选机渣钢磁选机自磨机规格渣 一次筛分 二次筛分采用自磨工艺回收渣钢，工艺简单、占地面积小，一台自磨机可以代替几台机械破碎机。对钢渣适应性强，不会有大块废钢损坏破碎机，操作安全。破碎的规格渣无棱角，更适于作级配料使用。自磨机破碎钢渣的过程，也是渣钢提纯的过程。从自磨机取出的渣钢，含铁90%以上，为转炉使用精料提供了条件。二、钢渣作冶炼熔剂（1）钢渣部分替代石灰石作烧结熔剂由铁矿石制备烧结矿时，一般需加石灰石等作为助熔剂，利用颗粒小于10mm的分级钢渣可部分替代烧结熔剂。钢渣中含有40%50%CaO，1吨

25、钢渣相当于700750kg的石灰石。而且钢渣具有软化温度低、物相均匀的优点，能促进烧结过程中烧结矿的液相生成，增加粘结相，有利于烧结成球、提高烧结速度等，从而得到较高转鼓指数和粒度组成均匀的优质烧结矿，同时还可提高烧结机的利用系数，降低煤耗，再利用钢渣中Fe、Ca、Mn等有用元素。钢渣作烧结矿熔剂，主要是利用钢渣的CaO、MgO、MnO、吨Fe等有益成分，降低燃料消耗和烧结矿的生产成本。以钢渣含吨Fe15%计，每利用1吨钢渣，可代替60%的铁精矿250kg。另外由于钢渣中含有大量的CaO和SiO2，在生产一定碱度的烧结矿时，可节约部分石灰石。（2）钢渣部分替代石灰石作高炉熔剂高炉中使用钢渣作熔

26、剂，利用加工分选出1040mm粒径钢渣返回高炉，回收钢渣中的Fe、Ca、Mn元素，不但可减少高炉炼铁熔剂（石灰石、白云石、萤石）消耗，而且对改善高炉运行状况有一定的益处，同时也能达到节能的目的。钢渣中的MnO和MgO也有利于改善高炉渣的流动性。分选钢渣还可部分替代作为化铁炉熔剂和转炉炼钢熔剂，均有助于加快成渣速度，提高炉龄，降低耐火材料和熔剂的消耗。三、富集和提取钢渣中的稀有元素平炉钢渣 磁选机 焙烧 球磨机 混合配料废钢浸出 过滤 残渣加酸沉淀 V2O5产品 食盐、铁磷、苏打、硝酸钠图6.7某厂化学浸取提钒工艺流程四、钢渣作建筑材料（1）钢渣砖钢渣砖是以粉状钢渣或水淬钢渣为主要原料，掺入部分

27、高炉水渣或粉煤灰和激发剂（石灰、石膏粉），加水搅拌，经轮碾、压制成型、蒸养而制成的建筑用砖。钢渣砖参考配比如表6.6所示。表6.6钢渣砖参考配比原材料配比，%抗压强度Mpa抗折强度MPa钢渣砖标号钢渣 高炉水渣粉煤灰石灰 石膏6067633020300-0-105103522.022.623.92.252.503.2175100150生产钢渣砖的主要设备有磁选机、球磨机、搅拌机、轮碾机、压砖机。设备的选用主要根据砖厂的生产规模确定。钢渣砖可用于民用建筑中砌筑墙体、柱子、沟道等。（2）钢渣矿渣水泥储库钢渣 一级破碎 磁选 料仓 钢渣预磨 二级破碎 磁选计量配料粉磨水渣 烘干 储库 计量配料熟料

28、破碎 储库 计量配料石膏 破碎 储库 计量配料水泥库 包装 成品图6.7钢渣矿渣水泥生产工艺流程钢渣的最少掺入量（以质量计）不少于30%，钢渣和高炉矿渣的总掺入量不少于60%。3）钢渣白水泥钢渣白水泥，是以电炉还原渣为主要原料，掺入适量经700800煅烧的石膏，经混合磨细制成的一种新型胶凝材料。电炉还原渣具有碱度高，在空气中缓慢冷却后能自行粉化成白色的粉末，渣色白、活性高的特点。钢渣白水泥配合比，是以水泥中SO3含量为810%来控制的。当SO3含量少于8%时，强度不足400#。当SO3含量大于10%时，出现石膏膨胀现象，导致水泥不安定。钢渣白水泥的生产工艺，按照流程大体可分为三个工序，即钢渣的

29、分选（包括磁选）、石膏的煅烧和粉碎、配料、粉磨和包装。还原钢渣 筛分配料磁选磨机 水泥库料仓包装出厂外加剂料仓 破碎 煅烧 石膏钢渣白水泥主要用作建筑物外墙装饰材料和用于生产彩色水磨石制品，还可生产人造大理石。（4）路基垫层钢渣具有容重大、表面粗糙不易滑移、抗压强度高、抗腐蚀和耐久性好的特点，被广泛用于各种路基材料、工程回填、修砌加固堤坝、填海工程等方面代替天然碎石。钢渣具有一定活性，能板结成大块，适于沼泽地筑路。钢渣疏水性好，是电的不良导体而不会干扰铁路系统电讯工作，所筑路床不生杂草，干净整洁，不易被雨水冲刷而产生滑移，是铁路道渣的理想材料。钢渣在路基上能否得到广泛使用，决定于钢渣是否符合道

30、路工程的各项使用要求。钢渣在路基垫层中应用，其粒度应控制在60mm以下，自然堆放或稍加喷淋3个月以上其粒度基本符合要求。钢渣中游离CaO随着钢渣龄期的增长而明显减少，3个月后基本稳定在5.5%的水平，其粉化率亦不断下降，稳定性提高。五、作农肥和酸性土壤改良剂钢渣中的P、Si、Ca、Mg等有利用价值元素，其P、Si虽不溶于水，但具有较好的枸溶性，可根据钢渣中有效元素含量作不同的利用。中、高磷铁水炼钢时，在不加萤石造渣条件下所得钢渣可用于制备钢渣磷肥。钢渣中的F可降低渣中P2O5的拘溶率，因此要求钢渣中F含量应4%，细磨后可作为低磷肥使用，相当于等量磷的效果，而超过钙镁磷肥的增产效果。除用作农肥外

31、，钢渣还可用作酸性土壤改良剂。含Ca、Mg高的钢渣细磨后可用作土壤改良剂，同时也达到利用钢渣中P、Si等有益元素的目的。钢渣中微量重金属等以固熔体形式存在，不易被浸出，因此普遍认为钢渣是无毒的。但相关的长期性对地下水的污染以及对生物毒理学的研究不多，目前还缺少钢渣对环境影响的基础性定量研究。因此钢渣产品作为农用肥应慎重考虑，至于钢渣作为非农用土壤改良剂则可另当别论了。6.3铁合金渣的资源化铁合金渣是铁合金冶炼过程中产生的废渣。我国每年约产生100多万t各种铁合金渣。铁合金渣的种类较多，主要有高碳锰铁渣：排放量最大锰硅合金渣：排放量其次硅铁合金渣硅铬合金渣中碳铬铁渣占铁合金渣75%以上表6.5我

32、国铁合金渣的主要化学成，%名称 MnO SiO2Cr2O3CaO MgO A12O3FeO 其它高炭锰铁渣碳素锰铁渣锰硅合金渣中低碳锰铁渣碳素铬铁渣硅铬合金渣低微炭铬铁渣中低炭铬铁渣硅铁渣钨铁渣钼铁渣钒铁冶炼渣钒浸出渣钛铁渣硅钙渣金属铬浸出渣510815510152020252425302530354025302730143424273.030353550486025282028130335102.430.153870.772733373042202530352.53.572749531911165156725.50.91.79.510.56368233027461.561.472646210

33、8137.13124约101.52.80.20.50.20.62430141971010201.51618726132051510138100.8373750.30.73.78120.41.20.220.42.50.51.225373913150.350.5约1Cr210.5SiC422Si718SiC2029Si710V2O51.11.4CrO30.49Fe2O34690CrO30.31.5Na2CO33.57Fe2O3813铁合金渣的矿物组成主要以硅酸钙为主，如精炼铬铁渣，在自然冷却条件下矿物组成以-2CaOSiO2为主，其次为-2CaOSiO2，以及含有少量的-2CaOSiO2、CaOA

34、12O3、2CaOA12O3SiO2、3CaOMgO2SiO2等。一、作水泥混合材精炼铬铁水渣配料粉磨 水泥库磁选、筛分储库 高炉矿渣 煅烧 储库破碎 熟料 储库石膏 破碎 储库包装 成品出厂图6.7精炼铬铁渣硅酸盐水泥生产工艺流程我国绝大多数的高碳锰铁渣和锰硅合金渣多采用水淬工艺处理。水淬后的锰铁渣和锰硅渣大部分当作水泥混合材使用。其掺量一般在30%以上，可生产325号以上硅酸盐水泥二、其他用途钼铁渣、硼铁渣、金属铬冶炼渣等可作铸石、耐火材料等的生产原料。硅锰渣、钼铁渣、精铬渣可用作土壤改良剂作农肥用。这些渣中含有大量的硅、钙、镁、铁等元素。其次还含有少量铜、锌、镍等，是一种优良的硅、钙以及微量元素肥料，能促进农作物生长，提高产量。自然冷却的锰硅渣可代替锰矿石，用于冶炼铸造生铁，回收其中的锰，作为锰原料使用。硅铁渣和硅铬合金渣可作为原料返回厂内使用。