钢铁渣如何循环利用 实现“零排放”？

霞光满天

我国国民经济连续多年高速、稳步的发展，拉动了建材行业和建筑行业的发展。2006年我国水泥产量近12.2亿吨，2004年全国混凝土产量达15亿m3。为了使经济协调稳定的发展，国家提出工业废渣主要用于水泥和建筑工程。钢铁渣是一种宝贵的建材资源，早已被世界所公认。因此，我国钢铁渣资源化利用的方向应定位在生产建筑材料，建材制品和工程材料。这并不排除少量的含P低的钢渣返回冶金的途径。
中国钢铁渣循环利用，实现“零排放”的措施：
一、钢铁渣主要用于生产用于水泥和混凝土的钢铁渣粉：
+ F! v* j1 |0 ]6 X$ I1、加快高炉矿渣粉生产线建设，提高高炉矿渣的利用率。
9 ^, i# L' _0 \' x' i1996年，中冶集团建筑研究总院推出粒化高炉矿渣粉代替部分水泥配制高性能混凝土的技术和产品，并在首都机场扩建工程及地铁复八线建设工程中应用以后，取得了显著的技术经济效果。矿渣粉等量取代10％～40％的水泥配制混凝土，可提高混凝土强度，改善混凝土的流动性，提高混凝土的耐久性。2000年发布了由中冶集团建筑研究总院负责起草的“用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉”国家标准GB/T18046-2000，目前国内鞍钢、宝钢、唐钢、首钢、武钢、柳钢、沙钢、太钢等许多城市已建成近50余个生产厂，渣粉的年产量约为3000万吨。今后应加快粒化高炉矿渣粉厂建设的速度，凡能可利用的粒化高炉矿渣均应磨细成矿渣粉产品，以满足建筑工程需要。
+ Q' l& a/ m* K, L0 L! @2、推动钢渣粉的生产和应用：
钢渣中含有水硬性矿物硅酸三钙C3S和硅酸二钙C2S，且含量在50％以上，可视为硅酸盐水泥熟料。又因钢渣的生成温度在1600℃～1700℃，比水泥熟料生成温度高200℃～300℃。因此将钢渣称为“过烧硅酸盐水泥熟料”。其两者不同点在于钢渣中的C3S和C2S，结晶致密，晶体粗大，固熔少量其它矿物。钢渣的碱度＝CaO/SiO2+P2O5
3、钢铁渣双掺粉是混凝土最佳掺合料：
/ H2 H3 p( K# M+ x粒化高炉矿渣粉酸性氧化物含量多，大掺量矿渣粉的混凝土上会出现碳化起砂，降低混凝土液相碱度，造成耐久性下降。钢渣粉配制混凝土除早期强度略低外，后期强度高，耐磨性好，水化热低，抗渗性好的特点。矿渣粉和钢渣粉复合使用，性能互补可以取得最佳效果，是混凝土的最佳掺合料。
9 y8 f  t3 C" E6 X. Q4、科学选择钢铁渣粉的粉磨设备：
3 w9 w) y, C$ V% W目前国内外粒化高炉矿渣粉的粉磨设备有管磨机、立磨、挤压磨、卧辊磨和挤压磨等，高效节能的粉磨设备是国内外设备厂研究开发的重点。球磨机粉磨工艺简单、可靠，但单机能力小、粉磨效率低、生产噪音大、研磨体消耗严重、单位产品电耗高，一般矿渣粉和钢渣粉的比表面积在420m2/kg时，吨产品电耗为75kW•h～100kW•h。矿渣粉的颗粒为圆形，可提高混凝土流动性。立磨只能粉磨矿渣，不能粉磨钢渣，磨矿渣时效率高，能耗比球磨机低，矿渣粉的比表面积在420m2/kg时，单位产品电耗约为50kW•h，物料粒度要求小，设备振动大，检修量大，磨辊磨损严重。噪音比球磨机小，单机能力大。土建投资少。卧式辊磨（HORO磨）粉磨矿渣具有球磨机和立磨的优点，既可粉磨矿渣又可粉磨钢渣，设备启动过程简单，操作方便，并在较短时间内进入稳定运转状态，设备运转可靠、生产稳定、振动和噪音比其它形式磨机小得多。粉磨效率高，电耗比球磨和立磨都低，一般钢渣粉和矿渣粉比表面积在420m2/kg时，单位产品电耗约小于40kW•h。中国京冶工程技术有限公司将国内转炉钢渣和电炉钢渣分四批运往法国进行磨机适应性、吨产品电耗和设备磨耗试验。结果证明该设备适合粉磨钢渣，产品电耗低，设备磨耗小。
二、积极推广应用钢渣干粉砂浆：
钢渣干粉砂浆是由20％的钢渣水泥和80％的钢渣砂混合而成。可生产粘结砂浆、自流平砂浆、保湿砂浆等产品。干粉砂浆的推广应用可大量消纳工业废渣，提高资源综合利用水平，节约大量的原材料资源。保护环境，提高建筑工程质量，实现文明施工和促进建筑施工现代化的重要技术、经济措施。钢渣干粉砂浆在北京正式生产，并大量应用于国家奥林匹克体育场、国家游泳中心、首都机场、商务办公楼、市政府办公楼等重点工程，标志着中国预拌砂浆生产、应用技术已达到了先进水平。
$ w3 ~2 a0 I* C. v- b+ R三、钢铁渣作砖、砌块和建材制品，其钢铁渣的掺量在80％以上，强度、耐久性高于粘土砖和粉煤灰砖。体积密度和吸水率与粘土砖相近。
文章关键词： 中国钢铁渣；循环使用；实现；“零排放”