钢渣等废渣综合利用

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1、钢渣等固体废弃物的综合利用材料学院无机功能材料系刘家祥有机楼406室，64446432(O)Liujx@mail.buct.edu.cnljxpost@263.net内容提要一、摘要二、钢渣综合利用三、其它废渣综合利用一、摘要钢渣等工业废弃物年产生量大，逐年堆弃的废渣不仅占用土地，对渣场周围环境造成严重污染，同时又造成资源的浪费；工业废渣的合理利用是国民经济可持续发展的一项重要内容；本次讲座旨在向大家介绍钢渣等工业废渣的利用现状以及废渣在利用过程中存在的主要问题。二、钢渣综合利用1、钢渣物化性质与工作性能2、钢渣利用现状4、本实验室拥有的技术3、钢渣利用中存在的问题1

2、、钢渣物化性质与工作性能1.1钢渣物理性质钢渣的外观形态差异较大，这是由于钢渣的成分及冷却条件不同造成的。碱度低的钢渣呈黑色，质较轻，气孔较多；碱度高的钢渣呈灰褐、灰白色，质坚硬密实；在高温熔融状态下，经急冷则形成粒状钢渣；自然冷却则形成块状或粉状钢渣。1、钢渣物化性质与工作性能钢渣粒径分布与混凝土用细集料的粒径分布相当，其中颗粒粒径主要集中在0.315mm~5.0mm这个范围内，占总量的80%以上。钢渣颗粒形状有球形和非球形颗粒。钢渣中含铁量较高，其密度为3.1~3.6g/cm3。1、钢渣物化性质与工作性能图1大量堆积的钢渣1.2钢渣化学性质钢渣的化学成分主要由以下

3、几个方面组成：金属炉料被氧化后形成的氧化物和硫化物；侵蚀炉衬和补炉材料；金属炉料带入的杂质；为调整钢渣性质所加入的造渣材料。其矿物组成包括橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙以及少量游离CaO、MgO等。受其形成过程影响，钢渣成分波动较大。钢渣的矿物组成决定了钢渣具有一定的胶凝性，主要源于其中一些活性胶凝矿物的水化。1、钢渣物化性质与工作性能名称CaOSiO2Al2O3Fe2O3FeOMgOP2O5硅酸盐水泥熟料钢渣高炉矿渣63~6740~504521~2410~15354~71~5122~4约9<1无约15无1~2约126~7微量约8—表1水泥熟料、钢渣、高炉矿渣化学组成对比

4、单位：%1、钢渣物化性质与工作性能1、钢渣物化性质与工作性能图2新余钢渣XRD图1.3工作性能钢渣粉作为活性矿物掺和料加入混凝土中，对混凝土的工作性有较大的影响。新拌混凝土的粘聚性和保水性等性质与基准混凝土相比得到改善，并提高了浆体流动性。1、钢渣物化性质与工作性能2、钢渣的利用现状年份钢产量/万吨钢渣产生量/万吨钢渣产生量增长率/％2001年151032114—2002年182252552212003年222343113222004年282913961272005年355794981262006年418785863182007年489246849172008年540

5、007944162009年568009056142010年62000992011表2我国2001年以来钢产量以及钢渣产生量2、钢渣的利用现状2.1返回烧结2.2回收废钢2.3作高炉熔剂2.4返回炼钢2.5钢渣在道路工程中的应用2.6钢渣在建材方面的应用2.7在农业方面的应用2、钢渣的利用现状2.1返回烧结钢渣含有废钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰等成分，因此可以返回烧结。钢渣还可作为烧结矿的增强剂，从而提高烧结矿的产量。往烧结矿中加入一定量的钢渣后，烧结矿的结块率提高、粉化率降低，成品率提高。2、钢渣的利用现状2.2回收废钢钢渣中含有一定数量的铁颗粒，单质Fe的含量

6、为10%左右。将钢渣破碎后磨细，可以回收钢渣中的铁，试验结果表明钢渣磨得越细，铁的回收率越高。但是铁多的钢渣也非常难磨。2、钢渣的利用现状2.3作高炉熔剂将钢渣用作高炉熔剂的技术在国内已比较成熟。美国有50%以上的钢渣都用于高炉的替代熔剂。实践证明钢渣做高炉熔剂的主要优点有：①可以回收钢渣中的大量Fe单质，转炉渣中的Ca和Mg都是以固溶体的形式存在，可以部分替代溶剂，节省石灰石、白云石、菱镁石等溶剂的消耗，减少烧结过程中碳酸盐分解产生的热量，降低了烧结固体燃料的消耗。②高炉脱硫能力提高3%-4%。③钢渣中含有比较多的单质Mn和MnO，因此可以提高高炉的稳定性和改善流动

7、性。2、钢渣的利用现状2.4返回炼钢将高碱度钢渣25kg左右配合使用白云石可以炼转炉钢1吨，钢渣的加入不但使炼钢成渣变早，还减少了初期渣对炉衬料的侵蚀，从而提高炉龄，降低耐火材料消耗，节约生产成本。由于石灰的用量降低，钢渣中f-CaO的量也相应减少，改善钢渣的安定性问题，有利于钢渣安全应用于建筑工程。2、钢渣的利用现状图3鸟巢局部钢材料2、钢渣的利用现状2.5钢渣在道路工程中的应用钢渣无论是硬度还是颗粒形状都符合国家道路材料的标准和要求。钢渣的性能好、强度较高、自然级配也很好，因此钢渣可以作为筑路回填材料；钢渣还可以用作路用混合料之一，钢渣沥青混合料