5.2 鋼渣處理及資源化技術(shù)_第1頁
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冶金環(huán)保及資源綜合利用鋼渣的性能(1)鋼渣的處理工藝(2)5.2鋼渣處理及資源化技術(shù)鋼渣的綜合利用(3)每煉1t鋼產(chǎn)生0.12-0.14t鋼渣2011年我國(guó)鋼產(chǎn)量約6.955億噸,鋼渣產(chǎn)生量約9000萬噸鋼渣綜合利用的必要性大多數(shù)鋼鐵企業(yè)采用熱潑工藝處理鋼渣,鋼渣中f-CaO不能完全消解,遇水體積膨脹98%,使用時(shí)造成建材制品、建筑物、道路開裂,導(dǎo)致鋼渣利用率低。熱潑法處理鋼渣鋼渣危害鋼渣雖無毒,但會(huì)造成渣滿為患,破壞生態(tài)環(huán)境、資源浪費(fèi)等問題。渣鋼某鋼廠鋼渣“零排放”循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)實(shí)現(xiàn)廠區(qū)和生產(chǎn)流程的綠色環(huán)保實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排加快技術(shù)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整實(shí)現(xiàn)鋼鐵渣“零排放”冶煉渣綜合利用率達(dá)到70%鋼渣余熱自解熱悶技術(shù)列入重點(diǎn)推廣項(xiàng)目煉鋼過程視頻(1)鋼渣的來源和分類鋼渣基本情況鋼渣作為煉鋼工藝流程的衍生物,其產(chǎn)生量為粗鋼量的10~15%左右。2010年我國(guó)排鋼渣量8147萬t,我國(guó)鋼渣利用率約22%,國(guó)內(nèi)堆放量幾億噸。距離鋼鐵企業(yè)固體廢棄物“零”排放的目標(biāo)尚遠(yuǎn)。美國(guó)、法國(guó)和日本的利用率最高,可達(dá)到90%以上。鋼渣雖然無毒,但要占地、影響環(huán)境,而且鋼渣中有大量鐵沒有(得到)回收利用。解決這些問題的最好辦法就是根據(jù)各鋼廠鋼渣的有效成分加以利用。主要來源于金屬爐料中的硅、錳、磷和少量的鐵氧化后形成的氧化物,調(diào)節(jié)爐渣的性能所加入的造渣劑如石灰石、白云石、螢石、硅石等,這是鋼渣的主要來源,金屬爐料帶入的雜質(zhì)以及氧化劑、脫硫產(chǎn)物和被侵蝕、剝落下來的爐襯材料與補(bǔ)爐爐料等。轉(zhuǎn)爐鋼渣是鋼渣的主要組成部分,生產(chǎn)1t轉(zhuǎn)爐鋼約產(chǎn)生130~240kg的鋼渣。

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(zhǎng),分氧化期和還原期,并分期出渣,分別稱氧化渣和還原渣。目前,每生產(chǎn)1t電爐鋼約產(chǎn)生150~200kg的鋼渣,其中氧化渣約占渣總量的60%~70%。

形態(tài)熔渣性質(zhì)生產(chǎn)階段冶煉方法轉(zhuǎn)爐鋼渣和電爐鋼渣煉鋼渣、澆鑄渣與噴濺渣,在煉鋼渣中,電爐煉鋼渣分氧化渣與還原渣堿性渣、酸性渣水淬粒狀鋼渣、塊狀鋼渣和粉狀鋼渣等①鋼渣形貌低堿度鋼渣呈黑色,質(zhì)較輕,氣孔較多高堿度鋼渣呈黑灰色、灰褐色、灰白色、質(zhì)堅(jiān)硬密實(shí)滾筒渣熱燜渣熱潑渣(2)鋼渣形貌及組成②鋼渣化學(xué)成分鋼廠TFeFeOSiO2Al2O3CaOMgOSPMnOf-CaO韶鋼17.9213.518.942.9140.015.360.310.592.792.79柳鋼16.1212.2617.124.5838.96.990.140.612.13.43武鋼13.7711.2717.783.6239.857.010.060.440.178.09太鋼16.2511.2613.264.0839.855.670.151.831.263.25邯鋼16.6612.1314.843.1944.567.50.130.580.170.73馬鋼4.451.877.8827.9941.649.580.380.110.21濟(jì)鋼15.784.2314.995.0645.116.690.140.491.682.88寶鋼24.7519.2311.511.5741.068.090.030.500.422.61萊鋼18.34-14.633.5446.168.450.30.47--杭鋼12.39-14.222.336.378.10.0860.721.41-國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)鋼渣化學(xué)成分(%)鋼渣的主要礦物組成為鈣鎂薔薇輝石(3CaO·MgO·2SiO2)、鈣鎂橄欖石(CaO·MgO·SiO2)、硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2)、鐵酸二鈣(2CaO·Fe2O3)、RO(R代表Mg、Fe、Mn,RO為MgO、FeO、MnO形成的固熔體)等,還有部分氟磷灰石(9CaO·3P2O5·CaF2)、游離石灰(f-CaO)等。序號(hào)鋼渣堿度礦相組成10.9-1.4橄欖石、玻璃相、鎂薔薇輝石21.4-1.6鎂硅鈣石、玻璃相、鎂薔薇輝石和硅酸二鈣31.6-2.4硅酸二鈣和玻璃相4>2.4硅酸二鈣、硅酸三鈣、鐵鋁酸鈣、鐵酸鈣和玻璃相③鋼渣的礦物組成渣中鐵的形貌鈣鎂薔薇輝石:無色、淺褐、淺黃色無多色性鈣鎂橄欖石類礦物為正高突起至正極高突起,具有明顯的糙面,一般呈等軸的自形、半自形;多數(shù)情況下見不到解理,但??梢姷讲灰?guī)則的裂紋渣樣中亮白色部分為金屬鐵,不規(guī)則棕色部分為硅酸二鈣,條狀,藍(lán)灰色為硅酸三鈣自形的磷灰石(P),干涉色一級(jí)灰,橫切面垂直光軸,全消光。正交偏光。鋼渣中堿性氧化物濃度總和與酸性氧化物濃度總和之比稱之為熔渣堿度根據(jù)堿度的高低,通常將鋼渣分為:低堿度渣(R=1.3~1.8)、中堿度渣(R=1.8~2.5)和高堿度渣(R>2.5),綜合利用的鋼渣以中、高堿度渣為主。(3)鋼渣性質(zhì)①堿度鋼渣中含鐵量較高,因此它比高爐渣重,密度一般在3.1~3.7g/cm3。采用李氏瓶、無水煤油、恒溫水槽等對(duì)滾筒渣密度進(jìn)行測(cè)量。鋼渣滾筒渣熱燜渣熱潑渣結(jié)果(g/cm3)3.683.483.35表5.13尾渣密度測(cè)定結(jié)果②密度鋼渣含鐵較高,結(jié)構(gòu)致密,鋼渣較耐磨,用易磨指數(shù)表示,標(biāo)準(zhǔn)砂為1,高爐渣為0.96,而鋼渣僅為0.7,這就意味著鋼渣比高護(hù)渣還難磨。用磨礦細(xì)度來表示鋼渣的耐磨性。用破碎加工制備后的原渣樣(粒度為-2mm)1000克,采用不同磨礦時(shí)間進(jìn)行磨礦,將磨好的礦漿用200目標(biāo)準(zhǔn)篩先濕篩,篩上物烘干后再進(jìn)行檢查干篩,稱取最終篩上物的重量,由此計(jì)算出-200目含量。③耐磨性④

活性

鋼渣中硅酸二鈣、硅酸三鈣等為活性礦物,具有水硬膠凝性。高堿度的鋼渣,可作水泥生產(chǎn)原料和制造建材制品。礦渣水硬膠凝性比鋼渣強(qiáng)。鋼渣抗壓性能好,壓碎值為20.4%~30.8%。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),壓碎值不大于26%,就可用于不同等級(jí)的道路建設(shè)。⑤抗壓性

鋼渣含游離氧化鈣(f-CaO)、MgO、Ca2SiO4和Ca3SiO5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),Ca3SiO5會(huì)在1100℃到1250℃時(shí)緩慢分解為Ca2SiO4和f-CaO;Ca2SiO4在675℃時(shí),由β-Ca2SiO4要相變?yōu)棣?Ca2SiO4,并且發(fā)生體積膨脹,其膨脹率達(dá)10%。另外,鋼渣吸水后,f-CaO要消解為氫氧化鈣[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),鋼渣才會(huì)穩(wěn)定。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用浸水膨脹率來表示鋼渣的穩(wěn)定性。即采用90℃水浴養(yǎng)護(hù)的方法,經(jīng)過一定時(shí)間后使鋼渣中的游離氧化鈣、游離氧化鎂消解,產(chǎn)生體積膨脹,通過體積變化率來評(píng)定鋼渣的穩(wěn)定性。⑥穩(wěn)定性

鋼渣處理目的改善鋼渣穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)資源化利用鋼渣處理方法滾筒法熱悶法日本蒸汽陳化法熱潑法風(fēng)淬法淺盤法冷棄法就是將冶煉后排出的鋼渣倒入渣罐,在空氣中緩慢冷卻后直接運(yùn)到渣場(chǎng)拋棄,堆積量大后便形成了渣山。過去我國(guó)鋼鐵廠的排渣工藝方法多數(shù)采用此法,現(xiàn)在新建的煉鋼廠不易采用此種工藝。(1)冷棄法大片的渣山堆積,占用土地,陳化時(shí)間長(zhǎng),不利于鋼渣的利用和加工,有時(shí)因排渣不暢而影響煉鋼。

設(shè)備投資少,主要投資包括運(yùn)輸和裝載車輛、渣場(chǎng)土建等

冷棄法盤潑水冷法亦即I.S.C工藝(InstantaneousSlagChillProcess),為日本新日鐵公司開發(fā)。在鋼渣車間設(shè)置高架潑渣盤,將煉鋼爐排出的流動(dòng)性好的爐渣,用渣罐倒入高架潑渣盤中,熔渣自流成渣餅,渣餅厚度在30~120mm之間,靜置3~5min,第一次噴水急冷,噴水2min,停水3min,重復(fù)4次,渣餅龜裂成大塊渣。當(dāng)渣溫降至約500℃時(shí)把渣由渣盤倒進(jìn)排渣上車進(jìn)行第二次淋水冷卻,渣塊繼續(xù)龜裂粉化。最后,待渣溫降至約200℃時(shí),再把渣由排渣車倒入水渣池進(jìn)行第三次冷卻,渣會(huì)進(jìn)一步龜裂粉化。水渣由渣池?fù)瞥鰹r水后,即可送去加工。(2)淺盤法廠房要求大,設(shè)備投資高;

鋼渣要經(jīng)過3次水冷,蒸汽產(chǎn)生量較大,對(duì)廠房和設(shè)備有腐蝕作用,對(duì)起重機(jī)壽命有影響;操作工藝比較復(fù)雜;

對(duì)鋼渣的流動(dòng)性有一定要求,粘度高、流動(dòng)性差的鋼渣不能用該方法處理潑渣盤消耗量大,運(yùn)行成本高

用水強(qiáng)制快速冷卻,處理時(shí)間短,處理能力大;整個(gè)過程采用噴水和水池浸泡,粉塵污染少;溶渣經(jīng)三次冷卻后,大大減少了渣中礦物組成、游離氧化鈣和氧化鎂等所造成的體積膨脹,改善了渣的穩(wěn)定性;處理后鋼渣粒度小,大部分在30rnm左右,粒度均勻,可減少后段破碎、篩分加工工序,便于金屬的回收;采用分段水冷處理,蒸汽可自由擴(kuò)散,操作安全;整個(gè)處理工序緊湊,機(jī)械化程度高,勞動(dòng)條件好,對(duì)環(huán)境污染少,鋼渣加工量少。冷棄法優(yōu)缺點(diǎn)熱熔鋼渣倒入渣罐后,用車輛運(yùn)到鋼渣熱潑車間,利用吊車將渣罐的液態(tài)渣分層潑倒在渣床上(或渣坑內(nèi)),噴淋適量的水,使高溫爐渣急冷碎裂并加速冷卻,然后用裝載機(jī)、電鏟等設(shè)備進(jìn)行挖掘裝車,再運(yùn)至棄渣場(chǎng)。需要加工利用的,則運(yùn)至鋼渣處理間進(jìn)行粉碎、篩分、磁選等工藝處理。熔渣渣罐熱潑場(chǎng)渣床噴水渣餅推土機(jī)堆渣磁選廢鋼渣塊待加工(3)熱潑法湘潭鋼鐵公司采用熱潑法處理鋼渣

寶鋼和馬鋼車間內(nèi)熱潑熱潑法熱潑法傳統(tǒng)落后工藝占地大污染環(huán)境尾渣中f-CaO達(dá)5~15%,浸水膨脹率5~10%穩(wěn)定性差優(yōu)點(diǎn)技術(shù)成熟,生產(chǎn)線流程簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,設(shè)備及投資較少;設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便處理速度快、金屬回收率高、處理渣的能力大、便于機(jī)械化生產(chǎn);處理后鋼渣塊度小水淬工藝原理是高溫液態(tài)鋼渣在流出、下降過程中,被壓力水分割、擊碎,再加上高溫熔渣遇水急冷收縮產(chǎn)生應(yīng)力集中而破裂,同時(shí)進(jìn)行了熱交換,使鋼渣在水幕中進(jìn)行粒化。液態(tài)鋼渣帶孔中間渣罐渣槽高速水水淬室沉淀池澄清池水泵渣場(chǎng)爐前水淬(4)水淬法液態(tài)鋼渣渣罐高速水水淬池沉淀池澄清池水泵渣場(chǎng)室外水淬

傾斜式鋼渣水淬處理方法傾斜式鋼渣水淬處理設(shè)備示意圖1-卷揚(yáng)機(jī),2-曲臂卷揚(yáng)機(jī),3-渣罐,4-?;?,6-柱體,7-渣罐車,8-?;瘬醢?,9-拔鉤裝置,10-擋車板,11-水池

渣罐接渣后,運(yùn)到風(fēng)淬裝置處,傾翻渣罐,熔渣經(jīng)過中間罐流出,被一種特殊噴嘴噴出的空氣吹散,破碎成微粒,在罩式鍋爐內(nèi)回收高溫空氣和微粒渣中所散發(fā)的熱量并捕集渣粒。經(jīng)過風(fēng)淬而成微粒的轉(zhuǎn)爐渣,可做建筑材料;由鍋爐產(chǎn)生的中溫蒸汽可用于干燥氧化鐵皮。風(fēng)淬法(5)風(fēng)淬法冷卻過程中不會(huì)生成粉塵,無有害氣體排出,污染小;安全可靠;技術(shù)成熟,工藝簡(jiǎn)單,投資少,占地面積較??;一次粒化徹底,處理能力較大,用水量少;渣粒性能穩(wěn)定,粒度小、均勻且光滑(≤5mm)。中間罐風(fēng)淬法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鋼渣的流動(dòng)性有很大要求,需控制渣的溫度范圍在1470℃以上,由于鋼渣堿度大,粘度高,一般能夠風(fēng)淬處理的鋼渣不超過總鋼渣的50%,其它鋼渣要使用別的方法處理。風(fēng)淬法的缺點(diǎn)將熱熔尾渣置于渣盤自然冷卻到800℃~300℃溫度區(qū)間后,用吊車將渣傾翻到熱悶池或熱悶罐中,壓蓋密封后適量間歇噴霧或噴水冷卻,利用池內(nèi)渣的余熱產(chǎn)生大量飽和蒸汽,與尾渣中不穩(wěn)定的游離f-CaO、f-MgO等反應(yīng),加上C2S等冷卻過程中體積增大,使得尾渣自解粉化,同時(shí)渣鋼分離。處理完后用挖掘機(jī)或抓斗從池內(nèi)挖出外運(yùn)。熱悶法(6)熱燜法渣鋼品位>85%磁選粉品位>60%尾渣金屬鐵<2%熱燜法處理工藝①悶罐法悶罐法是把鋼渣倒在渣坑中,待鋼渣溫度冷卻到600℃左右時(shí)裝入悶罐中,通過控制向悶罐中噴灑的水量和噴水時(shí)間使鋼渣在悶罐內(nèi)高溫淬化、冷卻。罐內(nèi)水和鋼渣產(chǎn)生復(fù)雜的溫差沖擊效應(yīng)、物理化學(xué)反應(yīng),使鋼渣淬裂。液態(tài)渣采用熱燜處理:轉(zhuǎn)爐出渣后由渣罐運(yùn)輸熱燜車間,每罐液態(tài)渣分別倒入到3個(gè)熱燜池中,倒渣后噴水冷卻,并用機(jī)械抓斗攪翻(防止結(jié)塊),使液態(tài)渣快速固化,加滿后,加蓋,噴水,熱燜。(湘鋼熱燜處理方式)②熱燜池工藝方式一

:液態(tài)渣先固化,再熱燜。利用渣罐將鋼渣從煉鋼廠運(yùn)至渣鋼廠,將渣罐中液態(tài)渣傾倒在渣場(chǎng),固化,待凝固成固態(tài)渣后,再將固態(tài)渣裝入渣罐,利用行車將渣倒入熱燜池中(韶鋼渣鋼廠熱燜池為5m×5m×5m,共6個(gè)),裝滿渣后,加蓋,水封,從頂部噴水,熱燜。方式二

:利用渣罐將鋼渣從煉鋼廠運(yùn)至熱燜車間,將渣罐中液態(tài)渣傾倒入熱燜池,裝滿渣后,加蓋,水封,從兩側(cè)噴水,熱燜。方式三

每罐渣倒入3個(gè)燜渣池噴水、翻勻、加蓋熱燜

熱燜好渣缺點(diǎn):腐蝕廠房、機(jī)械損耗嚴(yán)重、危險(xiǎn)性大、易出現(xiàn)爆炸。1、鋼渣熱悶工藝適應(yīng)性強(qiáng),處理率100%。2、處理后鋼渣的穩(wěn)定性好,f-CaO<2%,浸水膨脹率<1.5%。3、噸渣處理綜合能耗為1.2kg標(biāo)準(zhǔn)煤。4、噸渣水耗300kg。5、渣鋼品位>85%,磁選粉品位>60%。熱悶工藝的優(yōu)點(diǎn)熱悶工藝適應(yīng)性強(qiáng)液態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)鋼渣均可處理,處理率100%熱悶工藝風(fēng)淬法100%40%熱悶工藝陳化法滾筒法風(fēng)淬法0.412.031.6164.44主機(jī)能耗kg標(biāo)煤/噸渣鋼渣熱悶技術(shù)利用鋼渣余熱熱悶噸鋼渣主機(jī)能耗比其他方法降低75%~96%尾渣利用率(%)100100途徑少途徑少注:表中數(shù)據(jù)來源于公開出版物。該工藝過程為尾渣進(jìn)入渣罐后,由吊車吊至滾筒前,順著溜槽將高溫熔渣倒入筒體,滾筒邊旋轉(zhuǎn)邊向桶內(nèi)急速噴水使尾渣冷卻,尾渣落下后被筒內(nèi)鋼球擠壓破碎,然后隨水從筒下部出口流出滾筒。滾筒法(6)滾筒法滾筒法處理鋼渣設(shè)備復(fù)雜,維修難度大;渣比較堅(jiān)硬,其綜合利用途徑有待進(jìn)一步開發(fā);運(yùn)行費(fèi)用較高。鋼渣粒度細(xì)小,通常小于100mm廢鋼與渣分離完全,回收廢鋼非常有利;游離氧化鈣低,爐渣不需陳化便可直接利用;粉塵少,蒸汽通過煙囪外排,環(huán)保性能好;自動(dòng)化程度高,勞動(dòng)強(qiáng)度低。滾筒法優(yōu)缺點(diǎn)日本露天式蒸汽陳化處理鋼渣蒸汽溫度計(jì)保溫覆蓋混泥土墻煉鋼爐渣蒸氣管蒸汽氣流日本露天蒸汽式鋼渣陳化處理設(shè)備f-CaO與水作用體積膨脹3~6%

陳化方式處理時(shí)間

自然陳化2年熱水浸陳化1星期露天式蒸汽陳化48小時(shí)加壓式蒸汽陳化(0.6MPa)

2小時(shí)鋼渣陳化處理的比較料倉壓力罐臺(tái)車操作室日本住友和歌山的SKAP設(shè)備照片處理方法處理后渣特點(diǎn)應(yīng)用鋼廠優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)熱潑法或淺盤法尾渣龜裂、塊度大、穩(wěn)定性差國(guó)內(nèi)多數(shù)傳統(tǒng)鋼廠工藝簡(jiǎn)單、排渣速度快,操作簡(jiǎn)單。工藝投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、處理效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、工藝設(shè)備多熱燜法粒度較細(xì)、性能穩(wěn)定韶鋼、濟(jì)鋼、鞍鋼、新余、日鋼京唐曹妃甸新煉鋼、本鋼、包鋼、馬鋼等30余個(gè)鋼鐵企業(yè)能處理所有尾渣,處理周期較短,尾渣級(jí)配好、穩(wěn)定性高、活性高,渣鋼分離效果好,金屬回收率高、環(huán)境污染小。需建設(shè)專用封閉式悶渣池或悶渣罐,冬季渣處理廠房?jī)?nèi)蒸汽較大,另外該工藝對(duì)操作要求較高,渣層須及時(shí)松動(dòng),否則影響處理效果,有大塊結(jié)渣。水淬法粒度單一(5mm左右),易磨性差馬鋼、濟(jì)鋼工藝流程短、設(shè)備投資小、占地少對(duì)爐渣流動(dòng)性要求高、處理效率低、50%水淬處理,50%干渣排放,存在爆炸的安全隱患。風(fēng)淬法粒度單一(5mm左右),易磨性差馬鋼、成都鋼廠、石家莊鋼廠占地面積小,處理周期短,渣的粒度小、性能穩(wěn)定,渣鋼分離效果好,投資也少,可直接作為路面材料使用。噪聲與粉塵量較大、處理率不高,只能處理液態(tài)渣,渣中鐵酸鈣含量較高,其反應(yīng)膠凝活性不好,影響了渣作為水泥摻和料的使用。滾筒法粒度較細(xì)、穩(wěn)定性好、尾渣便于使用寶鋼二煉鋼、馬鋼和唐鋼占地少、投資小、處理效果好、穩(wěn)定性高、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、自動(dòng)化程度高、流程短尾渣處理率較低,只能處理液態(tài)尾渣,一次性投資較高,設(shè)備故障率及運(yùn)行費(fèi)用較高,尾渣黏度大或渣量大時(shí)容易將鋼球粘住,以致無法卸料。鋼渣是煉鋼過程中產(chǎn)生的廢渣,鋼渣的組成隨原料、煉鋼方法、生產(chǎn)階段、鋼種以及爐次等的不同而變化。一般來說,鋼渣的主要化學(xué)成分是由CaO、SiO2、FeO、Fe2O3、MgO、Al2O3、MnO、P2O5和f-CaO(游離CaO)等氧化物所組成,有些鋼渣(如攀鋼等)還含有V2O5、TiO2。由于處理方法和分選方法不同,鋼渣的成分、性能會(huì)有很大的差別,影響鋼渣的利用途徑。那么,綜合利用時(shí)要考慮不同的處理和分選工藝,不同的處理和分選工業(yè)使渣鐵的分離程度、鋼渣中(f-CaO)、MgO的含量、金屬鐵的含量以及成分和性能的不同等,這些都會(huì)影響尾渣的利用途徑。迄今為止人們已開發(fā)出了近40種有關(guān)鋼渣綜合利用的方法,但到目前尚未找到大規(guī)模資源化合理利用鋼渣資源的有效途徑。而且,在尾渣利用過程中產(chǎn)生的一些問題也未能得到有效的解決。制約了鋼尾渣在建筑、建材方面的大規(guī)模應(yīng)用。(1)鋼渣綜合利用中存在的問題鋼渣形成的溫度高、時(shí)間短,在陳化過程中膨脹與粉化是其主要原因。游離氧化鈣消解在潮濕的環(huán)境下,鋼渣中的游離氧化鈣(f-CaO)遇水生成氫氧化鈣[Ca(OH)2]體積增大達(dá)1~2倍。當(dāng)鋼渣內(nèi)含硫量>3%時(shí),鋼渣中的硫化亞鐵[FeS]和硫化錳[MnS]與水生成氫氧化鐵[Fe(OH)2]和氫氧化錳[Mn(OH)2],體積將分別增大35%~40%及25%~30%。硅酸鹽晶體轉(zhuǎn)化鋼渣中的硅酸二鈣在500~845℃溫度區(qū)間內(nèi),由α及β型向γ型晶體轉(zhuǎn)變,體積增大10%~20%,致使鋼渣碎裂。氧化鎂消解,鋼渣中的氧化鎂[MgO]遇水后生成氫氧化鎂[Mg(OH)2],體積增長(zhǎng)75%~80%,引起鋼渣的脹裂。但是鋼渣內(nèi)的氧化鎂通常以穩(wěn)定晶體存在,在道路適用的環(huán)境中是穩(wěn)定的。由此可見,游離氧化鈣消解是鋼渣膨脹與粉化對(duì)道路、制磚等造成危害的主要原因。鋼渣的穩(wěn)定性不良單位建筑名稱尾渣使用部位使用年限開裂情況墨西哥英克洛瓦城工業(yè)廠房采用尾渣回填深的地基6年廠房建成地板鼓起20~250mm,柱子升高20~200mm整體建筑物開裂破壞日本地基回填料280天地基先開始下沉,56天后開始隆起,280天膨脹才終止武鋼第三煉鋼廠,能源總廠,硅鋼廠地基回填料11年隔墻、地面出現(xiàn)大面積開裂燈光球場(chǎng)用尾渣和黃沙混合后作燈光球場(chǎng)13年發(fā)生龜裂,迫使重新翻建寶鋼地基回填2年地基混凝土開裂到,鼓起高達(dá)石家莊鋼廠尾渣磚廠民用建筑3~4年疏松開裂鋼渣的密度為3.5t/m3左右,是普通建材的1.2~1.4倍。鋼渣用于建筑工程中,其運(yùn)輸、使用時(shí)的能耗要增加10%左右。另外,由于鋼渣的密度較大,在地基承載力不足的軟土地區(qū)不宜作為路基材料使用。鋼渣的密度過大鋼渣對(duì)環(huán)境的影響鋼渣的成份復(fù)雜,某些特種鋼的鋼渣內(nèi)含有害物質(zhì),用這類鋼渣,會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。鋼渣中金屬鐵含量高鋼渣中金屬鐵的存在,一方面增加了鋼渣的磨礦難度,造成粗大顆粒存在;另一方面,使用過程中易出現(xiàn)鐵蝕銹現(xiàn)象。由于鋼尾渣比較致密,易磨指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)砂為1,高爐渣為0.96,鋼尾渣為0.7,可見鋼渣比較難磨。這也限制了尾渣在建筑、建材方面的利用。鋼渣成分波動(dòng)大鋼尾渣成分的復(fù)雜性和波動(dòng)性,造成使用過程難度增大?;谝陨显?,在以下方面利用受限。造成我國(guó)鋼渣利用率低,常年大量堆積。(2)國(guó)外鋼渣利用情況國(guó)外鋼渣利用的研究開展的比較早,世界著名的幾個(gè)產(chǎn)鋼大國(guó)鋼渣的主要利用途徑還是做水泥原料,筑路材料、市政工程材料、肥料、土壤調(diào)節(jié)劑,一部分鋼渣返高爐、燒結(jié)、化鐵爐作熔劑等。鋼渣的綜合利用發(fā)展不平衡。

早在上個(gè)世紀(jì)70年代初,美國(guó)的鋼渣就已經(jīng)達(dá)到排用平衡,實(shí)現(xiàn)鋼渣利用的資源化與專業(yè)化。90年代后期美國(guó)Chaparral鋼鐵公司與TI水泥公司聯(lián)合開展了STAR計(jì)劃研究,發(fā)現(xiàn)磨細(xì)鋼渣粉可以作為原材料燒制成水泥,目前該技術(shù)已在美國(guó)地區(qū)推廣應(yīng)用。美國(guó)的鋼渣年產(chǎn)量約為665萬噸,其中37%用于路基工程,22%用于回填工程,22%用于瀝青混凝土集料。

美國(guó)

早在上個(gè)世紀(jì)70年代初,美國(guó)的鋼渣就已經(jīng)達(dá)到排用平衡,實(shí)現(xiàn)鋼渣利用的資源化與專業(yè)化。90年代后期美國(guó)Chaparral鋼鐵公司與TI水泥公司聯(lián)合開展了STAR計(jì)劃研究,發(fā)現(xiàn)磨細(xì)鋼渣粉可以作為原材料燒制成水泥,目前該技術(shù)已在美國(guó)地區(qū)推廣應(yīng)用。美國(guó)的鋼渣年產(chǎn)量約為665萬噸,其中37%用于路基工程,22%用于回填工程,22%用于瀝青混凝土集料。日本

英國(guó)早在20世紀(jì)90年代就用鋼渣生產(chǎn)瀝青混凝土、大體積混凝土,并制定了相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。以Kvaenrer為代表的企業(yè)一直致力于冶金渣的處理和綜合利用。在鋼渣處理上,開發(fā)了干式成粒法工藝(DSO法)。在綜合利用方面,將爐渣用作柏油路骨架料,其性能已在炎熱的新加坡和寒冷的斯堪地納維亞應(yīng)用中得到驗(yàn)證。鋼渣中的成分與瀝青有很強(qiáng)的結(jié)合力,同時(shí)因具備高強(qiáng)度和耐光性而成為理想的道路建筑材料。最近,UnitedKingdom大學(xué)研究指出,BOF和EAF爐渣干式顆??勺鳛樗嘌a(bǔ)充劑或填料。目前,Kvaerner公司正著手進(jìn)行回收鋼渣顯熱的試驗(yàn),并取得了初步成效。

英國(guó)

德國(guó)的鋼渣利用率相對(duì)較高,大部分鋼渣被用作道路工程、建筑工程等的集料,作為原材料生產(chǎn)水泥和用作混凝土集料,作為筑路材料用于做堤壩、各種路基或者堰塘的填充等,作為農(nóng)肥,用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。其中56%用于土建,如鋪路、土方工程和水利工程,30%用于生產(chǎn)礦渣硅酸鹽和高爐渣水泥,7%在鋼廠內(nèi)返回使用,2%用于制做肥料,只有小于5%的爐渣因達(dá)不到使用要求而被送往渣場(chǎng)。2001年德國(guó)鋼渣的利用率為77.9%,2007年利用率已達(dá)99%,通過渣的綜合利用節(jié)約了自然資源,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

德國(guó)

浦項(xiàng)鋼鐵公司年產(chǎn)鋼渣量為150萬t,其中25%廠內(nèi)循環(huán)利用,37%填埋,38%外售。浦項(xiàng)轉(zhuǎn)爐鋼渣分為轉(zhuǎn)爐渣、脫硫渣和鋼包渣三類。鋼渣經(jīng)過破碎和磁性分離后,分成磁性渣和非磁性渣,非磁性渣含有許多鈣和硅,可代替生產(chǎn)燒結(jié)礦用的石灰石和蛇紋石,使燒結(jié)床透氣性改善,縮短時(shí)間。當(dāng)加入量增至4%時(shí),燒結(jié)礦的常溫強(qiáng)度與生產(chǎn)率均提高,但燒結(jié)分化率RDI惡化。通過試驗(yàn),轉(zhuǎn)爐渣的最大使用量達(dá)到2.34%時(shí),對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量、生產(chǎn)率無特殊影響。浦項(xiàng)公司的這一措施可使鋼渣的利用率從25%提高到33%,填埋部分由42%下降至33%,并使燒結(jié)生產(chǎn)成本下降。

韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵

加拿大的鋼渣少部分用于配入燒結(jié)和高爐等再利用,大部分用于就地堆積或者運(yùn)往其他地方進(jìn)行回填。加拿大多法斯科公司把處理過的鋼渣用于道路建設(shè)。

加拿大

土耳其等國(guó)也開始將鋼渣作為水泥摻合料進(jìn)行研究,但還未見大規(guī)模應(yīng)用的報(bào)導(dǎo)。南非鋼渣一部分做土壤改良劑,南非土壤是酸性的,其它填埋、堆存。其他國(guó)家、南非

歐洲每年有1200萬噸鋼渣,由于過去30年的深入研究,當(dāng)今有65%的鋼渣被有效的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,但仍有35%未被處理而被扔掉。瑞典利用向熔融鋼渣中加入碳、硅和鋁質(zhì)材料,達(dá)到回收金屬的目的,并將鋼渣用于水泥生產(chǎn)。

歐洲種類2005年2006年2007年2008年2009年2010年利用量/萬t利用率/%利用量/萬t利用率/%利用量/萬t利用率/%利用量/萬t利用率/%利用量/萬t利用率/%利用量/萬t利用率/%鋼渣50010586106501065110174922171021年產(chǎn)量/萬t500058636500651079508147(3)國(guó)內(nèi)鋼渣利用情況雖然我國(guó)鋼尾渣在各個(gè)方面都有利用,但存在以下主要的問題:①缺乏必要的破碎磁選及機(jī)械設(shè)備,一些地方靠人工撿揀增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。②由于依賴手工勞動(dòng),金屬回收不干凈,存在資源浪費(fèi)問題。③在開發(fā)渣山過程中也存在回收廢鋼未能和尾渣的綜合利用結(jié)合起來,甚至出現(xiàn)勞動(dòng)重復(fù)現(xiàn)象。我國(guó)尾渣主要在冶金回用、建材原料、建材制品、道路材料、軟地基加固和工程回填、土壤改良和農(nóng)肥、環(huán)境治理等方面應(yīng)用,其中5.14%用于水泥和混凝土中的鋼渣粉,28.58%用于鋼渣硅酸鹽水泥等鋼渣系列水泥品種,1%用來制作鋼渣磚,60.27%鋼渣用于道路材料、回填材料。序號(hào)綜合利用方式相關(guān)說明1冶金回用粒鋼回收由于鋼水的沸騰噴濺,轉(zhuǎn)爐鋼渣中粒鋼含量約

5%~10%,可深度磁選回用2作燒結(jié)原料代替石灰石作熔劑,利于燒結(jié)順行和降本,由于磷富集,配比不宜超過

3%3作高爐熔劑回收利用渣中金屬鐵,節(jié)省燒結(jié)礦和石灰用量,配用量取決于渣中磷含量4作煉鋼造渣劑噴吹入電爐節(jié)省石灰添加劑的用量,需避免有害物質(zhì)的循環(huán)累積5精煉脫磷劑利用方式簡(jiǎn)單,為提高脫磷率而加入的硅酸蘇打,對(duì)耐材有較大的侵蝕6轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐可提高轉(zhuǎn)爐爐齡,但濺渣在爐襯上形成

10~20mm厚的渣層,利用量有限7熱態(tài)循環(huán)利用LF精煉后熔渣的熱態(tài)循環(huán)利用,可減少造渣料消耗、提高金屬回收率8轉(zhuǎn)爐壓渣劑替代高鎂石灰調(diào)渣,達(dá)到不倒?fàn)t出鋼,縮短冶煉及濺渣時(shí)間的目的9脫硫渣隔斷劑與脫硫渣成份及耐熔性相似,具有一定的膨脹性和鋪展性,起到隔斷作用10脫磷劑用作鐵水脫磷預(yù)處理,適當(dāng)添加BaCO3和

Fe2O3,可增強(qiáng)脫磷能力序號(hào)綜合利用方式相關(guān)說明11建材原料鋼渣微粉鋼渣細(xì)度≥/kg,金屬鐵含量低、活性高,20%以下可等量替代水泥12雙摻粉與礦渣微粉雙摻時(shí),還具有優(yōu)勢(shì)疊加功效,是混凝土摻和料的最佳方案13鋼渣水泥以鋼渣為主要原料,摻入少量激發(fā)劑,磨細(xì)而成,強(qiáng)度等級(jí)可達(dá)42.5或52.514摻合料摻量10%~30%時(shí),水泥或混凝土強(qiáng)度不降低,具有節(jié)能、降耗作用15預(yù)拌砂漿粒度<5mm的鋼鋼渣粉在干粉砂漿中可作為無機(jī)膠凝材料、細(xì)集料16鐵質(zhì)校正原料鋼渣中的氧化鐵可以替代水泥生料中0~7%的鐵粉用作水泥鐵質(zhì)校正料17建材制品混凝土制品碾壓型整鋪透水透氣混凝土和機(jī)壓型混凝土透水磚制品等,利于節(jié)資減排18鋼渣磚以鋼渣為骨料,配入水泥,經(jīng)攪拌在高壓制磚機(jī)壓制成型,養(yǎng)護(hù)即得產(chǎn)品19水利海工制品混凝土護(hù)面塊體、扭字塊、巖塊等產(chǎn)品,已廣泛用于海工和水利工程20生產(chǎn)凝石制品由鋼渣、粉煤灰、煤矸石等廢物磨細(xì)后再“凝聚”而成,膠凝性能優(yōu)異序號(hào)綜合利用方式相關(guān)說明21道路材料筑路渣用作公路墊層、基層及面層材料,性能優(yōu)越,筑路成本降低22鋼渣砂經(jīng)穩(wěn)定化和磁選除鐵處理后的渣,可代替砂和石子用作道路材料23鹽堿土地路基克服了鹽堿化土壤在含水量較高時(shí)導(dǎo)致的路基基底發(fā)軟、強(qiáng)度降低等問題24軟地基加固和工程回填堆山造景在鋼渣山回填防滲性粘土和種植土,改造成公園25鋼渣樁通過鋼渣排水和樁柱作用、擠密作用和化學(xué)反應(yīng)三種作用來實(shí)現(xiàn)26工程回填對(duì)游離氧化鈣、粉化率、級(jí)配、陳化時(shí)間等有一定要求27土壤改良和農(nóng)肥土壤改良劑鋼渣中含有較高的鈣、鎂,堿度較高,可作為酸性土壤改良劑28農(nóng)肥可根據(jù)鋼渣元素含量的不同,制作硅肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥等,鑒于鋼渣粘滯性、水硬膠凝性和有害元素含量,施用量有限,國(guó)外主要用于林業(yè)序號(hào)綜合利用方式相關(guān)說明29環(huán)境治理廢水治理鋼渣鈣、鐵、鋁等元素,可制備聚硅硫酸鐵等凈水劑30固硫劑可部分取代石灰石或石灰,與鈣基固硫劑按比例混合可制得燃煤固硫劑31中和劑鋼渣中有大量的游離CaO,可作為中和廢酸的堿性物質(zhì)32吸附劑鋼渣孔隙結(jié)構(gòu)特殊,表面積大,對(duì)重金屬離子具有良好的吸附性能33抑制海洋赤潮利用鋼渣混凝土/巖塊海洋生物附著率高的生態(tài)特性34其他利用途徑替代膨潤(rùn)土將鋼渣磨細(xì)至-200目,可替代

2%的球團(tuán)用膨潤(rùn)土作燒結(jié)礦中的粘結(jié)劑35復(fù)合膠凝材料引入脫硫石膏-粉煤灰復(fù)合體系,制備新型綠色復(fù)合膠凝材料36填埋場(chǎng)覆土鋼渣密度大、粒度適宜,可用作生活垃圾填埋場(chǎng)的覆土37船用噴磨料鋼渣硬度大、渣流動(dòng)性好,可替代銅渣用作船用噴磨料38生產(chǎn)電石鋼渣中富含較高的氧化鈣,可通過碳還原制得電石回收廢鋼鐵

(豆鋼或鐵粒)燒結(jié)混合料中配加氧化鐵皮后,燒結(jié)充分,溫度高,燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)也提高,固體燃料消耗下降,生產(chǎn)率提高,利用氧化鐵皮作為輔助材料,即在混勻礦中配加氧化鐵皮,一方面,氧化鐵皮相對(duì)粒度較為粗大,可改善燒結(jié)料層的透氣性;另一方面,氧化鐵皮在燒結(jié)過程中氧化放熱,可降低固體燃料消耗?;厥砧F精粉)方法一:干法磁選鐵精粉,經(jīng)處理后的鋼渣利用人工或磁盤吊吸附大塊渣鋼,剩余在經(jīng)過幾道破碎、篩分、磁選后得到含鐵大于65%鐵精粉。方法二:濕法選鐵精粉方法二:濕法選鐵精粉用作溶劑

用于燒結(jié):鋼渣中的殘鋼、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈣、氧化錳等有益成分,而且可以作為燒結(jié)礦的增強(qiáng)劑,因?yàn)樗旧硎鞘炝?,且含有一定?shù)量的鐵酸鈣,對(duì)燒結(jié)礦的強(qiáng)度有一定的改善作用,另外轉(zhuǎn)爐渣中的鈣、鎂均以固溶體形式存在,代替熔劑后,可降低熔劑(石灰石、白云石、菱鎂石)消耗,使燒結(jié)過程碳酸鹽分解熱減少,降低燒結(jié)固體燃料消耗。日本住友金屬公司高爐、燒結(jié)循環(huán)利用轉(zhuǎn)爐鋼渣占21%;浦項(xiàng)鋼鐵公司年產(chǎn)鋼渣量為150萬t,其中25%廠內(nèi)循環(huán)利用;德國(guó)鋼鐵渣利用率為95%以上,7%在鋼廠內(nèi)返回使用。我國(guó)寶鋼、首鋼、馬鋼、重鋼、太鋼、濟(jì)鋼、湘鋼、武鋼、唐鋼等均先后利用鋼渣做燒結(jié)礦熔劑,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。用于轉(zhuǎn)爐

轉(zhuǎn)爐鋼渣直接返回轉(zhuǎn)爐煉鋼,一方面,可代替氧化鈣和部分螢石,渣中氧化鐵可以促進(jìn)前期化渣,縮短冶煉時(shí)間,降低氧氣消耗,同時(shí)可使渣中氧化鈣、氧化鎂、氧化錳等有用成分得到有效回收,鋼渣可起到鋼水降溫的作用,渣中鐵又部分重新回到鋼水中。另一方面,轉(zhuǎn)爐鋼渣直接返回轉(zhuǎn)爐煉鋼不會(huì)影響鋼水質(zhì)量,但轉(zhuǎn)爐鋼渣畢竟是含氧化鈣、二氧化硅較高的高堿度爐渣,直接加入導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐渣量增大,噴濺容易發(fā)生,金屬收得率下降,鋼鐵料消耗增加??赡軐?dǎo)致得不償失。最好通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來定,考慮謹(jǐn)慎使用。鋼渣微粉鋼渣的主要礦物組成為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鐵酸二鈣、RO等,與硅酸鹽水泥熟料礦物組成相似,這是鋼渣可用于水泥中做摻和料的可行性的根本原因,也是用以大量、高附加值的用作建筑材料的依據(jù)。鋼渣總體利用率相對(duì)較高,己接近100%。但在水泥及混凝土方面利用的效率還相當(dāng)?shù)?。鋼渣在水泥領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀:日本的鋼渣在水泥生產(chǎn)中的利用率不到6%。德國(guó)的鋼渣利用率雖高,但基本上全部用作了集料,很少用于水泥。美國(guó)在上世紀(jì)90年代以前僅1%的水泥生產(chǎn)利用了鋼渣。我國(guó)鋼渣回收利用率為50-60%。但是按資源性和有效性評(píng)定,我國(guó)鋼渣實(shí)際利用率僅為40%左右,而且僅有10%用于建材領(lǐng)域。只有約3%用于水泥。制磚以鋼渣為主要原料生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)磚、多孔磚、空心砌塊、路面磚等各種磚產(chǎn)品鋼渣要求:鋼渣游離氧化鈣含量≤4%,壓碎值指標(biāo)≤30%,金屬鐵含量≤2.0%,酒鋼滾筒渣和熱燜渣都符合要求。各種產(chǎn)品的主要成分及配方:主要成分:水泥、鋼渣、礦渣、水

鋼渣骨料:要求粒徑10mm以下綜合,粉料含量小于10%。

配比:

墻體磚:鋼渣、礦渣、水泥=55%:35%:10%。

地面磚:鋼渣、礦渣、水泥、顏料=65%:5%:20%:10%鋼渣(工業(yè)廢渣)→破碎、磁選→入庫→自動(dòng)配料系統(tǒng)→混凝土攪拌系統(tǒng)→專業(yè)砌塊成型系統(tǒng)→自然養(yǎng)護(hù)(或蒸汽養(yǎng)護(hù))→成品堆放→檢驗(yàn)出廠蒸汽養(yǎng)護(hù)破碎、磁選原料自動(dòng)配料系統(tǒng)專業(yè)砌塊成型系統(tǒng)筑路與回填工程材料鋼渣碎石具有密度大、強(qiáng)度高、表面粗糙不易滑移、抗壓強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐磨與耐久性好、抗腐蝕、與瀝青結(jié)合牢固的特點(diǎn),因而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。鋼渣用于道路的基層、墊層及面層,一般還需在鋼渣中加入粉煤灰和適量水泥或石灰作為激發(fā)劑,然后壓實(shí)成為道路的穩(wěn)定基層。由于鋼渣具有一定活性,能板結(jié)成大塊,特別適于沼澤、海灘筑路造地。鋼渣用做公路碎石,用材量大并具有良好的滲水與排水性能,用于瀝青混凝土路面,耐磨防滑。鋼渣做鐵路道渣,除了前述優(yōu)點(diǎn)外,由于其導(dǎo)電性小,不會(huì)干擾鐵路系統(tǒng)的電訊工作。土壤改良劑和農(nóng)肥鋼渣中含有大量的有益于植物生長(zhǎng)的元素如Si、Ca、Mg、P等,而且大部分鋼渣內(nèi)的有害元素含量符合有關(guān)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)要求,因而是適合用于生產(chǎn)農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑。通過幾十年的施用實(shí)踐證明鋼渣應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是十分有效的再利用途徑。鋼渣吸附劑及污水治理利用鋼渣制作吸附劑,尤其是廢水處理吸附劑是鋼渣綜合利用的新方法,所制作的吸附劑是一種新型的吸附材料。與其他吸附材料相比,鋼渣制作吸附劑,尤其是制作廢水處理吸附劑的優(yōu)勢(shì)明顯,吸附性能優(yōu)異、易于固液分離、鋼渣性能穩(wěn)定,無毒害作用、變廢為寶、以廢治廢,社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益顯著、鋼渣來源廣泛,價(jià)格低廉,十分有利于廢水處理廠降低廢水處理成本。

利用鋼渣吸附劑可以用來處理含砷廢水、含銅廢水、含磷廢水、含鎳廢水、含鉻廢水等。鋼渣吸附劑及污水治理利用鋼渣制作吸附劑,尤其是廢水處理吸附劑是鋼渣綜合利用的新方法,所制作的吸附劑是一種新型的吸附材料。與其他吸附材料相比,鋼渣制作吸附劑,尤其是制作廢水處理吸附劑的優(yōu)勢(shì)明顯,吸附性能優(yōu)異、易于固液分離、鋼渣性能穩(wěn)定,無毒害作用、變廢為寶、以廢治廢,社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益顯著、鋼渣來源廣泛,價(jià)格低廉,十分有利于廢水處理廠降低廢水處理成本。

利用鋼渣吸附劑可以用來處理含砷廢水、含銅廢水、含磷廢水、含鎳廢水、含鉻廢水等。寶鋼寶鋼是中國(guó)規(guī)模最大、品種規(guī)格最齊全、高技術(shù)含量和高附加值產(chǎn)品份額比重最大的鋼鐵企業(yè),年產(chǎn)生鋼渣量約110萬噸。目前,寶鋼轉(zhuǎn)爐渣采用滾筒工藝+淺盤工藝+熱悶工藝,流動(dòng)性差的采用熱潑法處理-汽車運(yùn)出-寶冶。經(jīng)過多年研究開發(fā),寶鋼鋼渣不但在廠內(nèi)返燒結(jié)循環(huán)利用上取得較大進(jìn)展,而且廠外利用途徑從一般的工程回填發(fā)展到用于水泥生產(chǎn)、道路路基料、混凝土工程、軟土地基處理等領(lǐng)域,做到了排用平衡。鋼渣微粉復(fù)合摻合料、鋼渣干粉砂漿和鋼渣復(fù)合脫磷劑等技術(shù)含量較高的利用途徑研究開發(fā)已取得較大進(jìn)展。鋼渣用于樁基工程與傳統(tǒng)砂樁相比成本低、地基承載力高;寶鋼鋼渣處理利用正在從簡(jiǎn)單的初級(jí)加工,逐步向資源化、產(chǎn)品化深加工利用方向發(fā)展。透水鋼渣混凝土鋼渣路面磚人造大理石特種型砂抗浮、配重型鋼渣特種混泥土鋼渣微粉特種集料(耐磨劑)承重路面與建筑基礎(chǔ)類鋼渣特種混凝土透水、透氣型鋼渣特種混凝土鞍鋼鞍鋼集團(tuán)年鋼產(chǎn)量2100萬噸,年鋼渣300萬噸。鞍鋼鋼渣是由鞍鋼集團(tuán)礦渣開發(fā)公司處理,是國(guó)內(nèi)最大的冶金渣綜合開發(fā)利用專業(yè)化企業(yè)之一,具有年處理500萬噸冶金渣的能力。熔融渣通過熱燜法,破碎磁選,鞍鋼擁有一條由德國(guó)引進(jìn)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的240萬t/a鋼渣磁選加工線,加上日本的棒磨技術(shù),可從鋼渣中選出:TFe85%的渣鋼,占鋼渣原渣的10%;粒徑10-50mm、TFe54%的粒鋼,占鋼渣原渣的10%;粒徑0-10mm、TFe42%的磁選粉,占鋼渣原渣的20%,即從鋼渣中磁選出40%的含鐵物料,分別供給煉鋼、煉鐵和燒結(jié),年為公司創(chuàng)效10.2億元。剩余約有60%屬于鋼鋼渣,鋼渣中金屬鐵含量小于1.5%,鋼渣部分磨細(xì)用于水泥和混凝土部分筑路回填,少部分用于燒結(jié)礦生產(chǎn)。新余鋼鐵公司新余鋼鐵集團(tuán)有限公司是國(guó)有大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè),年產(chǎn)生鋼渣80萬噸。新余轉(zhuǎn)爐渣經(jīng)熱燜法處理,磁選、顎式破碎機(jī)破碎、棒磨等,渣鋼、精礦粉約20萬噸,分別用于煉鋼和燒結(jié)。鋼渣粒度在10mm以下占到80%以上,40萬t用于超細(xì)粉,20萬t制磚,由新余南方利用滾壓機(jī)對(duì)輥磨鋼渣,選鐵至鋼渣中鐵含量在0.9%以下,制磚。由中冶投資磨鋼渣和水渣復(fù)合粉,生產(chǎn)能力水渣80萬t,鋼渣40萬t,2012年4月8日投產(chǎn),礦渣和鋼渣生產(chǎn)微粉線投資近3億元。其中鋼渣經(jīng)傳送帶提升至臥磨(德國(guó)造)料倉,經(jīng)臥磨研磨,研磨細(xì)度達(dá)450m3/Kg(國(guó)內(nèi)設(shè)備研磨細(xì)度在400~420m3/Kg)后,利用風(fēng)動(dòng)斜槽運(yùn)至鋼渣微粉料倉;礦渣經(jīng)選鐵后,經(jīng)傳送帶提升至立磨(日本產(chǎn))料倉,經(jīng)立磨研磨至450m3/Kg,利用風(fēng)動(dòng)斜槽運(yùn)至礦渣微粉料倉。按照一定比例(水泥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))將礦渣微粉和鋼渣微粉混勻,生產(chǎn)復(fù)合粉。馬鞍山鋼鐵公司馬鋼是中國(guó)特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)和重要的鋼材生產(chǎn)基地,2011年馬鋼粗鋼產(chǎn)量1500萬t,年產(chǎn)生鋼渣約200萬噸。鋼渣處理工藝有:風(fēng)淬、水淬、部分采用滾筒水淬工藝。處理后的鋼渣主要做燒結(jié)添加劑、水泥熟料、除銹磨料和制磚等。目前,馬鞍山鋼鐵投資1個(gè)億,利用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,建設(shè)了一條30萬噸的鋼渣微粉生產(chǎn)線。南京鋼鐵集團(tuán)有限公司南京鋼鐵公司,粗鋼產(chǎn)能為800萬噸,鋼渣年產(chǎn)量90余萬噸,其鋼渣處理采用熱燜法,熱燜渣破碎-選鐵,大塊用于煉鋼,小顆粒用于燒結(jié),鋼渣鐵含量小于10%,堿度3以上,用于鋪路和制磚。寶鋼梅山鋼鐵公司梅鋼公司梅山鋼渣公司年處理轉(zhuǎn)爐渣約45萬噸,轉(zhuǎn)爐鋼渣采用熱潑和滾筒兩種處理方法。熱潑渣35萬噸,滾筒渣10萬噸。加工處理工藝:篩分破碎磁選工藝和水洗球磨工藝。產(chǎn)品種類TFe%用途渣鋼大塊>85返煉鋼渣鋼粒>65返煉鐵渣鋼粉>55返燒結(jié)產(chǎn)品種類粒度mm用途大顆粒鋼渣25~60工程中顆粒鋼渣5~25水泥原料小顆粒鋼渣0~5返燒結(jié)天鐵集團(tuán)天鐵集團(tuán)目前擁有年處理60萬噸鋼渣熱悶處理生產(chǎn)線。經(jīng)熱悶、破碎、磁選等工序,將10mm-800mm的渣鋼送煉鋼;小于10mm的鐵精粉送燒結(jié);小于10mm的水洗渣鋼精粉與煉鋼除塵灰按一定配比制造冷壓球(造渣劑)15萬噸/年以及除塵灰球團(tuán)40萬噸/年。小于10mm的鋼渣的送水泥廠代替水泥熟料使用;制作鋼渣免燒磚;配套鋼渣免燒磚生產(chǎn)線1條。建筑路基等。10mm-35mm及35mm-50mm的作為路基材料。目前正

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