轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼渣處理概況

1、1文獻(xiàn)綜述轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼渣處理概況鋼渣來(lái)源剛剛鋼渣特指在煉鋼過(guò)程時(shí)排出的熔渣，主要是指在吹煉過(guò)程中金屬爐料中 各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蝕的爐襯料和補(bǔ)爐材料、金屬爐料帶入的雜 質(zhì)和為調(diào)整鋼渣性質(zhì)而特意加入的造渣材料，如石灰石、白云石、鐵礦石、硅石 等。一般渣量是鋼產(chǎn)量的8%15%1。鋼渣的主要化學(xué)成分有： CaO、SiO2、AI2O3、FeO、F&O3、MgO、MnO、 P2O5、f-CaO,對(duì)于一些特殊的冶煉鋼種，其鋼渣中還含有 V2O5、TiO2等。鋼渣 中Fe的氧化物以FeO和F&O3形式存在，而以FeO為主，總量在25%以下。如 表2-1為常見各種鋼渣的成分2。表1-1鋼渣的化學(xué)成分

2、（）組分轉(zhuǎn)爐煉鋼渣電爐渣精煉渣電渣重熔渣SiO2152510 201518一Al 2O367356730CaO36 4040 5050 55一FeO8108151.0一MgO57712010一MnO9125103CaQ- RO- 2 SiO2+RO(CaO RO SiO2)+CaO2 (2CaO SiO2)+RO2CaO SiO2)+Ca83CaO- SiO2其中RO代表二價(jià)金屬(一般為Mg2+、Fe2+、Mn2+)氧化物的連續(xù)固熔體。在煉鋼初期，堿度比較低，鋼渣的礦物組成主要是鈣鎂橄欖(CaO-MgO SiO2), 其中的鎂可被鉆和鐵所代替。當(dāng)堿度提高時(shí)，橄欖石吸收氧化鈣變成薔薇輝石(3Ca

3、ORO-2SiO2),同時(shí)放出 RO相(CaOMnO FeO的固熔體)。再進(jìn)一步增 加石灰含量，則生成硅酸二鈣(2CaOSiO2)和硅酸三鈣(3CaO-SiO2)。在吹煉 末期，氧化物增加的速度很快，這個(gè)時(shí)候，硅酸三鈣(3CaO SiO2)會(huì)隨溫度變 化分解成硅酸二鈣(2CaO-SiO2)和氧化鈣(CaO),還會(huì)生成一部分鐵酸二鈣(2CaO Fe2O3)0鋼渣中還含有鐵酸鈣(2CaOFeO和CaOFeO)和f-CaO。鋼渣的情況取決于鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)使用，包括轉(zhuǎn)爐、電爐和精煉爐等。這些 鋼渣中基本上含有約2025%的鐵元素3。由于鋼渣的化學(xué)成分變化很大，因此 其礦物組成也有很大差異4。鋼渣中常見

4、的礦物組成包括：橄欖石、鎂硅鈣石、C3s(3CaO SiO2)、C2s(2CaO SiO2)、C4AF(4CaO AI2O3 F&O3)、C2F(2CaO Fe2O3) RO 相(CaO FeO-MnO-MgO)和 f-CaO (自由氧化鈣)等5。鋼渣的性質(zhì)鋼渣是由鈣、鐵、硅、鎂、鈕、磷等氧化物構(gòu)成的，其中鈣、鐵、硅、鎂的 氧化物占絕大部分60根據(jù)冶煉鋼種及冶煉工藝的不同排出的鋼渣的成分也不同， 鋼渣的性質(zhì)隨化學(xué)成分的變化而變化，由于化學(xué)成分及冷卻條件不同造成鋼渣外 觀形態(tài)、顏色差異很大。堿度較低的鋼渣呈灰色，堿度較高的鋼渣呈褐灰色、灰 白色。鋼渣的外觀像結(jié)塊的水泥熟料，鋼渣塊松散不粘結(jié)，質(zhì)地

5、堅(jiān)硬密實(shí)，孔隙 較少。鋼渣中的含鐵量較高，其密度為3.1g/cm33.6g/cm3,較難磨。易磨指數(shù)為： 標(biāo)準(zhǔn)砂為1,鋼渣為0.7,鋼渣的抗壓性能好，壓碎值為 20.4%30.8%。不同煉 鋼工藝所得鋼渣的化學(xué)成分如表 2-2所示。其中轉(zhuǎn)爐煉鋼渣占鋼渣的絕大部分， 我國(guó)主要鋼廠轉(zhuǎn)爐鋼渣的化學(xué)成分見表 2-3。表1-2鋼渣的主要化學(xué)成分，%渣類CaOSiO2Al 2O3MgOF&O3MnOTiO2P2O5FeOf-CaO轉(zhuǎn)爐鋼渣40-557-18266-100.2330.660.4510.259-172-11電爐鋼渣42-5517224-914-161-31-41-2表1-3轉(zhuǎn)爐煉鋼渣的主要化學(xué)

6、成分化學(xué)成分CaOSiO2Fe2O3Al 2O3MgOMnOFeOP2O5首鋼煉鋼渣52.6612.256.123.049.124.5910.420.62鞍鋼煉鋼渣45.378.848.793.297.982.3121.380.72太鋼煉鋼渣52.3513.227.262.816.291.0613.291.30武鋼煉鋼渣58.2216.243.182.572.284.487.91.17馬鋼煉鋼渣43.1515.555.193.843.422.3119.224.08鋼渣的利用目前鋼渣可以應(yīng)用到其他很多領(lǐng)域7-9,包括水泥生產(chǎn)、道路建設(shè)和其他的 民用工程、化肥生產(chǎn)、掩埋垃圾、土壤改良、水凈化以及生

7、產(chǎn)金屬鐵和鐵精礦等 10-130.處理方法及利用方式14-15鋼渣的綜合利用技術(shù)有兩個(gè)環(huán)節(jié)，包括鋼渣處理和鋼渣利用。其中鋼渣處理 主要包括冷棄法、悶渣法、熱潑法、盤潑法、風(fēng)碎?；?、水淬法等。(1)冷棄法鋼渣倒入渣罐(盤)緩冷后(有的打水強(qiáng)制冷卻)直接運(yùn)至渣場(chǎng)拋棄。該工 藝投資大、設(shè)備多、占地廣，不利于鋼渣的深加工，有時(shí)因排渣不暢而影響煉鋼， 所以新建的煉鋼廠采用此法不多。(2)熱潑法鋼渣倒入渣罐后，運(yùn)到鋼渣熱潑車間，用吊車將渣罐的液態(tài)渣分層潑到渣床上(渣坑內(nèi))，噴淋適量的水，使高溫渣急冷碎裂并加速冷卻，然后進(jìn)行磁選或 運(yùn)至棄渣場(chǎng)破碎、篩選。熱潑工藝排灣速度快，與目前煉鋼工藝的高節(jié)奏相適應(yīng)，

8、但該法鋼渣粉化效果差，渣鐵分離不徹底，需用大型裝載挖掘機(jī)械，設(shè)備耗損嚴(yán) 重，占地面積大，且破碎、篩分、磁選時(shí)產(chǎn)生大量粉塵。污染環(huán)境160(3)水淬法目前使用較多的水淬處理鋼渣有露天水淬和盤潑水淬這兩種方法。露天水淬法一般會(huì)選取很大的露天場(chǎng)地， 將鋼渣運(yùn)送到露天場(chǎng)地，并由專人 噴水到含有大量余熱的鋼渣上，鋼渣自身會(huì)發(fā)生脆裂，這種方法比自然冷卻較快。盤潑法(ISC)起源于日本。該工藝有利于鋼渣中粒狀殘鋼的回收。經(jīng)遴選 后的鋼渣金屬鐵含量低，而且穩(wěn)定性和活性均較好，有良好的綜合利用價(jià)值。(4)熔渣水淬粒化法工藝比較成熟的熔渣水淬?；ㄓ腥A科法(HK)、嘉恒法和滾筒法。HK法 已在本鋼、柳鋼投入使用。

9、嘉恒法在首鋼和沙鋼已投產(chǎn)使用。 前者是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的 滾筒提升脫水，后者是通過(guò)提升脫水器提升脫水。滾筒法是寶鋼在引進(jìn)俄羅斯專利基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。并在宣鋼、寶鋼已應(yīng)用。 與前兩者不同的是，滾筒法是通過(guò)裝在滾筒內(nèi)鋼球擠壓及水淬冷卻實(shí)現(xiàn)鋼渣?；?的。熔渣水淬?；ㄍ顿Y少。占地少，節(jié)約水，鋼渣處理過(guò)程中無(wú)粉塵產(chǎn)生。(5)熱悶法這種處理方式就是將鋼渣運(yùn)送至鋼渣處理現(xiàn)場(chǎng)，倒入炳渣罐中,這時(shí)鋼渣的表面溫度不得少于3000C ,配以適當(dāng)?shù)膰娝に?，產(chǎn)生微壓蒸汽，利用鋼渣自 身余熱和f-CaO的水解作用使鋼渣粉化，使渣與鐵分離。粉化過(guò)程約 812h。這 種處理方法機(jī)械化程度高，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備磨損小，勞動(dòng)強(qiáng)度低，無(wú)二次

10、污染， 還解決了粉塵污染問(wèn)題，比較突出的問(wèn)題就是不能直接處理溫度較高的鋼渣。由于這種鋼渣處理方法效果很好，所以國(guó)內(nèi)大多數(shù)鋼廠都在使用這種處理技術(shù)。(6)水淬一池悶法該法充分利用了水淬法的無(wú)粉塵和池悶法的簡(jiǎn)易高效特點(diǎn)，最大限度地克服了兩種鋼渣處理方式的缺點(diǎn)。該工藝特點(diǎn)是在水淬工藝旁建悶渣池， 水淬工藝無(wú) 法處理的熔態(tài)渣倒入悶渣池打水熱悶。由于這種工藝是同時(shí)采用了兩種鋼渣處理 方法，固投資大幅度增加，生產(chǎn)線相對(duì)較長(zhǎng)，操作難度增加，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。 目前，首鋼在應(yīng)用該工藝17-190鋼渣的利用方式可分為無(wú)害化處理和綜合利用兩大類。無(wú)害化處理對(duì)鋼渣的利用率很低，其典型的利用方式為熱潑渣，將熱態(tài)鋼渣噴水

11、，冷卻后，磁選分離 夾帶的渣鋼，殘?jiān)糜阡伮坊蚪ㄖ靥?。若?duì)鋼渣進(jìn)行綜合利用則利用率較高， 一般是先回收渣中有價(jià)元素（如鐵、鈾、鈦等）,然后根據(jù)尾渣的粒度不同，用 作燒結(jié)礦熔劑（CaO含量較高的鋼渣）、筑路材料或用作水泥、混凝土摻合料和 建筑材料等很多領(lǐng)域20。常見的利用方式包括如下幾種：（1）回收渣中廢鋼鋼渣中存在較高的Fe元素，包括金屬鐵塊和含鐵氧化物，其回收具有重要 價(jià)值21。太鋼”以渣治渣、變廢為寶”的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)得到重視并加以推廣。首鋼、鞍鋼為開發(fā)渣山，先后建起了鋼渣破碎磁選生產(chǎn)線， 不僅使回收廢鋼量增 加，而且提高了鋼渣綜合利用的經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)開發(fā)渣山提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。雖然目前取

12、得一些有目共睹的成效，但是存在的問(wèn)題也不得不引起有關(guān)部門 的重視，如：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，而增加 了勞動(dòng)強(qiáng)度。由于依賴手工勞動(dòng)，金屬回收不干凈，存在資源浪費(fèi)問(wèn)題。在 開發(fā)渣山過(guò)程中也存在回收廢鋼未能和鋼渣的綜合利用結(jié)合起來(lái)，甚至出現(xiàn)勞動(dòng)重復(fù)現(xiàn)象220因此對(duì)于從渣中回收廢鋼仍存在相當(dāng)?shù)膯?wèn)題亟待解決。（2）做燒結(jié)熔劑、高爐熔劑23-25燒結(jié)礦中適量配入鋼渣后，能使結(jié)塊率提高，粉化率降低，成品率增加。高 爐使用配入鋼渣的燒結(jié)礦，由于強(qiáng)度高，粒度組成有所改善，盡管鐵品位略有降 低，煉鐵渣量略有增加，但高爐操作順行，焦比有降低。我國(guó)首鋼、馬鋼、重鋼、太鋼、濟(jì)鋼、湘鋼、武鋼、

13、唐鋼等均利用鋼渣做燒 結(jié)礦熔劑。經(jīng)長(zhǎng)期的實(shí)踐，其主要的優(yōu)點(diǎn)有：（1）燒結(jié)礦強(qiáng)度提高。（2）燒結(jié)礦 還原性能顯著提高。（3）配入6%的鋼渣后，燒結(jié)礦的FeO可升高2%0鋼渣中 因含有大量的金屬鐵和低價(jià)氧化鐵，在燒結(jié)過(guò)程中，不僅可使其FeO含量升高， 而且還因其發(fā)生氧化放熱反應(yīng)，使燒結(jié)礦的配碳量降低約0.5%1%。（4）經(jīng)濟(jì)效益圖0美國(guó)有50%以上的鋼渣用作高爐的替代熔劑。早在 1974年，美國(guó)內(nèi)陸鋼公 司和西德森鋼廠分別有40%和41%的鋼渣直接返回高爐紀(jì)26。高爐冶煉配加的鋼渣量主要取決于鋼渣中有害成分磷的含量以及高爐需要 加入的石灰石用量，國(guó)內(nèi)馬鋼、太鋼、廣鋼等高爐大量應(yīng)用轉(zhuǎn)爐鋼渣做熔劑，均

14、 取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益27。表2-4為太鋼1200 m3高爐使用鋼渣后的熔劑耗量和鐵水磷含量的情況。由此看出，鋼渣加入后.石灰石和螢石耗量均大幅下降，焦 比也隨之降低，鐵水磷含量則升高了約 0.02%2。表1-4太鋼1200m3高爐使用爐渣情況熔劑單耗kg/t生鐵含磷量/%生鐵合格率/%焦比/kg/t鋼渣石灰心白玄后鎰礦螢后017610.75.07.30.12197.11737868313.32.33.30.14399.50639855130.02.400.136100.00548(3)返回?zé)掍撧D(zhuǎn)爐煉鋼使用部分轉(zhuǎn)爐鋼渣返回轉(zhuǎn)爐冶煉， 既能提高爐齡，促進(jìn)化渣，縮短 冶煉時(shí)間，又可降低副原料消耗，

15、并減少轉(zhuǎn)爐總的渣量。寶鋼在國(guó)內(nèi)率先開發(fā)了 轉(zhuǎn)爐脫磷脫碳的雙聯(lián)法工藝，即在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行鐵水脫磷處理，出半鋼后再進(jìn)行脫 碳處理，可以穩(wěn)定地生產(chǎn)磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于 0.008 %的超低磷鋼，在雙聯(lián)法工藝中， 由于脫磷負(fù)荷主要由脫磷爐分擔(dān)，因此脫碳爐的鋼渣磷比較低，因而可以返回轉(zhuǎn) 爐利用。按照寶鋼進(jìn)行的鑄余渣及脫碳爐的鋼渣返回轉(zhuǎn)爐利用的試驗(yàn)，結(jié)果表明，通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に嚕侠淼貙撛祷剞D(zhuǎn)爐利用，可以有效地促進(jìn)轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程的前 期化渣，降低副原料的消耗，達(dá)到降本增效的目的，而且鋼渣的返回利用不會(huì)對(duì) 鋼水質(zhì)量發(fā)生負(fù)面影響。預(yù)計(jì)推廣使用后，每年可利用鋼渣5萬(wàn)t左右28。(4)做道路基礎(chǔ)材料及回填料鋼渣碎石具有比重大

16、、強(qiáng)度高(一般 18MPa)、表面粗糙、穩(wěn)定性好、不 滑移、磨損率小(均450.55鋼渣在鐵路和公路路基、工程回填、修筑堤壩、填海造地等工程中使用，國(guó) 內(nèi)外己有相當(dāng)廣泛的實(shí)踐，歐美各國(guó)鋼渣約有60 %用于道路工程。作為2008年 奧運(yùn)會(huì)三大主要比賽場(chǎng)館之一的北京國(guó)家體育館在工程施工過(guò)程中就大量使用 了鋼渣作為回填材料。經(jīng)過(guò)加工處理后的鋼渣按照試驗(yàn)配比與少量水泥及其它輔 料配制而成，其密度、含水率、放射性等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合國(guó)家規(guī)范要求。國(guó) 家體育館建設(shè)工程使用大量鋼渣作為回填材料的施工經(jīng)驗(yàn)，為鋼渣作為回填材料 進(jìn)行地基處理提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)2。(6)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用轉(zhuǎn)爐鋼渣中含有大量的有益于植物

17、生長(zhǎng)的元素如 Ca、Si、Mg、P等，適合 用于生產(chǎn)農(nóng)業(yè)肥料的。在國(guó)外，利用轉(zhuǎn)爐鋼渣作為農(nóng)業(yè)肥料的國(guó)家很多。 其主要 用于生產(chǎn)各種肥料30-31、土壤改良劑等。最常見的鋼渣肥料是磷肥，當(dāng)采用中高磷鐵水煉鋼時(shí)，在不加螢石造渣條件 下所得到的轉(zhuǎn)爐鋼渣可以用于制備鋼渣磷肥。采用鋼鐵渣作為改良劑，由于其中含有一定量的可溶性的鎂和磷，因而可以取得比施用石灰來(lái)進(jìn)行改良酸性土壤更 好的效果32-33。與其他綜合利用技術(shù)相比，鋼渣農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究有以下特點(diǎn)：(D試驗(yàn)周期長(zhǎng)，如果缺乏連續(xù)性，則無(wú)法得出科學(xué)的結(jié)論；(2)如果鋼渣在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用成本太高，農(nóng)民用不起，結(jié)果將造成其利用率 低。因此，應(yīng)當(dāng)盡量提高產(chǎn)品的附加值，

18、降低鋼渣的農(nóng)業(yè)應(yīng)用成本。(7)在環(huán)境工程方面的應(yīng)用鋼渣再粉碎后具有較大的比表面積，并含有與鹽酸親和力較強(qiáng)的Ca和Fe,對(duì)廢水中的酸有吸附和化學(xué)沉淀作用。鄭禮勝等34進(jìn)行了用鋼渣處理含As廢水 的研究，使As的去除率達(dá)98%以上。王士龍等人35進(jìn)行了用鋼渣處理含鋅 Ni 廢水的研究，使Ni去除率在99 %以上，處理效果非常理想。鋼渣還可用于處理 含磷、含銘廢水及含其他重金屬?gòu)U水。鋼渣基于其各種特性和與其他各產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系， 其利用價(jià)值在很多領(lǐng)域都得以 體現(xiàn)，除了上述提及的常見的利用方式以外，鋼渣還在陶瓷等其他材料制品、 吸附劑等的制造上發(fā)揮作用。雖然目前國(guó)內(nèi)的鋼渣再資源化依然處于起步階段，但相信隨著

19、生產(chǎn)水平的不斷提高，以及國(guó)民對(duì)資源利用的關(guān)注，我國(guó)的鋼渣處理也 會(huì)更進(jìn)一步，達(dá)到世界先進(jìn)水平，使得鋼渣不再是鋼鐵生產(chǎn)的廢棄物， 而成為可 以利用的有價(jià)值的副產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”。礦渣微晶玻璃自上世紀(jì)60年代問(wèn)世以來(lái)，在許多國(guó)家得到了迅速發(fā)展，形 成了規(guī)模化生產(chǎn)。程金樹等36研究了以還原性鋼渣為主要原料，添加其他輔助 材料，利用表面成核析品的燒結(jié)法研制出了色澤美觀、花紋清晰的微晶玻璃花崗巖。張?jiān)?7利用鋼渣、粉煤灰研制微晶玻璃，利用率達(dá)到75 %，性能良好。2.國(guó)內(nèi)外鋼渣利用狀況科技的飛速發(fā)展帶來(lái)的是世界各國(guó)嚴(yán)重的資源不足和能源缺乏。隨著工業(yè)化的快速增長(zhǎng)，全球可利用的土地面臨巨大壓力，不僅對(duì)

20、住房和工業(yè)的使用如此， 同時(shí)工業(yè)和采礦工藝產(chǎn)生的大量廢棄物需要足夠的土地來(lái)堆積掩埋。廢棄物的問(wèn)題已經(jīng)達(dá)到一個(gè)階段，其存放所占用的土地以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其工業(yè)生產(chǎn)所用。然而， 這些廢棄物也是空氣、水等污染的主要來(lái)源38。表2-6為各主要產(chǎn)鋼國(guó)家的鋼渣利用情況38。目前的鋼鐵生產(chǎn)中，每生產(chǎn)1 t粗鋼都會(huì)排放約130 kg的鋼渣、40 kg含鐵 粉渣及其它廢料。全世界每年排放鋼渣量約 1 1.5億t。國(guó)際上很多國(guó)家在鋼渣 處理上起步很早，有的通過(guò)制定相關(guān)的法律來(lái)嚴(yán)格對(duì)鋼渣的處理進(jìn)行監(jiān)督和管理， 取得了很大的成果。聯(lián)合國(guó)（CEE）組織對(duì)美、日、俄、德、法等 20多個(gè)國(guó)家的鋼渣利用情況 作了調(diào)查。統(tǒng)計(jì)表明，這2

21、0多個(gè)國(guó)家的鋼渣50 %左右用于道路工程，其中德國(guó)、 日本和美國(guó)將鋼渣用于燒結(jié)、煉鐵、化鐵爐及水泥生產(chǎn)的比例分別為 31 %、25 % 及 50 %38 o表1-6主要產(chǎn)鋼國(guó)家鋼渣利用情況單位：萬(wàn)國(guó)家冶煉熔劑 利用量建筑材料 利用量農(nóng)肥利用量其他利用量總利用量總利用率/%美國(guó)1000 (45)694 (31.3)77.1 (3.5)1771.179.8原四德160.2 (26.7)156.4 (26.1)125.2 (20.9)79.8 (13.4)52287.1法國(guó)223.59100)223.5100.0原蘇聯(lián)110 (4.60)850 (35.1)56 (2.3)水泥原料92 (6.2)1

22、01642.0日本2380 (19)139 (9.4)32 (2.2)填海933 (63.2)1476100.0中國(guó)295.4438.7日本鋼渣處理與利用得到政府和地方政府及學(xué)術(shù)的技術(shù)援助，從而謂的綜合利用取得積極的進(jìn)展。其在1985年，轉(zhuǎn)爐煉鋼渣利用率在81 %，主要用于填海 和土建工程，其中20 %在鋼鐵廠內(nèi)循環(huán)使用。日本許多鋼廠都是用蒸汽陳化方 式處理鋼渣。處理后的鋼渣作上層路基材料，這種材料的配比為75 %轉(zhuǎn)爐煉鋼渣、20 %高爐緩冷渣、5 %高爐水渣39。1992年住友金屬公司高爐、燒結(jié)生產(chǎn)利 用鋼渣量達(dá)其公司鋼渣產(chǎn)量的 21 %。Kardemir公司將轉(zhuǎn)爐煉鋼渣用于高爐添加 料、轉(zhuǎn)

23、爐添加料以及燒結(jié)料使用，得到了很女？的效果40-41。經(jīng)過(guò)日本鋼鐵聯(lián)盟法 資源化委員會(huì)的努力，至1996年底，日本的鋼渣有效利用率己達(dá) 95 %38。近些 年日本更是將鋼渣再資源化利用作為重點(diǎn)，如表2-7所列。由于高堿度鋼渣中含有大量和水泥相類似的 C3S、C2s及鐵鋁酸鹽等活性礦 物，具有水硬膠凝性，把它與一定量的高爐水渣、燒石膏、煨水泥熟料及少量激 發(fā)劑配合球磨，可生產(chǎn)鋼渣礦渣水泥42-43。止匕外，目前日本在鋼渣熱熔劑中添加了 一種添加劑，基本上解決了鋼渣膨脹問(wèn)題。經(jīng)過(guò)處理的鋼渣作為筑路材料、水泥原料、混凝土骨料等建筑材料和符合 JIS (日本工業(yè)規(guī)范)標(biāo)準(zhǔn)的各種工業(yè)產(chǎn)品。具研究使用鋼渣

24、生產(chǎn)鐵酸鹽水泥， 主要性能和硅酸鹽水泥一樣44。在歐洲，每年約產(chǎn)生1200萬(wàn)噸鋼渣，在過(guò)去30年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有65 % 的鋼渣在不同領(lǐng)域得到了利用，但仍有 35 %未得到處理45。德國(guó)、芬蘭等國(guó)在 鋼渣的綜合利用及工藝技術(shù)、設(shè)備開發(fā)上取得了可喜的成果。 據(jù)報(bào)道，德國(guó)鋼渣 利用率達(dá)95 %以上，德國(guó)的鋼渣開發(fā)部門認(rèn)為，鋼渣作為鋪路材料有很好的工 程特性，承載力大、堅(jiān)固性好、耐冰凍體積穩(wěn)定性強(qiáng)、耐磨性好、耐浪花拍打和 潮流的沖擊，尤其是混合爐渣（鋼渣、高爐渣和高爐水渣）鋪路，具承載力比普 通材料鋪路更高，這樣，瀝青層的厚度也可以減少 2 cm鞏降低造價(jià)。1998年浦項(xiàng)鋼鐵公司年產(chǎn)鋼渣量為150萬(wàn)

25、t,其中25 %廠內(nèi)循環(huán)利用，37 % 填埋，38 %外售。浦項(xiàng)鋼渣分為轉(zhuǎn)爐煉鋼渣、脫硫渣和鋼包渣。三類鋼渣經(jīng)過(guò) 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。止匕外，美國(guó)鋼渣有效利用率超過(guò)98 %，其中燒結(jié)和高爐再利用率超過(guò)56 %, 筑路用量達(dá)38 %;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)；加拿大多法斯科公司把處理過(guò)的鋼渣用于道 路建設(shè)，其中建筑材料利用量達(dá) 35.1 % 38 o我國(guó)對(duì)鋼渣的利用起步較晚，20世紀(jì)后期對(duì)鋼渣的綜合利用研究的積極性 大才提高，但技術(shù)發(fā)展

26、不夠平衡，較國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還有不小差距。2000年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量為1.26億噸，2008年已達(dá)到5.4億噸，而煉鋼生產(chǎn)中， 每生產(chǎn)1噸鋼要排出約0.12 t鋼渣46,這就意味著我國(guó)將有大量的鋼渣亟待解決。 目前國(guó)內(nèi)積存鋼渣已有上億噸以上，且每年仍以數(shù)百萬(wàn)噸的排渣量遞增，據(jù)統(tǒng)計(jì)， 目前我國(guó)鋼鐵渣的綜合利用率僅為 50 %,而我國(guó)鋼渣的綜合利用率僅為 10 %, 其主要原因是鋼渣的處理工藝和設(shè)備落后， 致使鋼渣的體積穩(wěn)定性不良，達(dá)不到 應(yīng)用領(lǐng)域的要求，鋼渣質(zhì)硬、塊大、不易破碎，目前鋼渣綜合利用率低，利用較 難。如果堆放這些廢渣將造成環(huán)境污染，而且因新建或擴(kuò)建渣場(chǎng)需要大量征地和 投資，給社會(huì)和企業(yè)均帶來(lái)

27、很大負(fù)擔(dān)470作為鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程及其資源綜合利用中需要處理的一種重要的大量固體廢 棄物，鋼渣的最佳出路就是在鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)中循環(huán)利用,將鋼渣用做燒結(jié)配料生產(chǎn)技術(shù)是國(guó)家“十五”冶金環(huán)保重點(diǎn)推廣及開發(fā)技術(shù)，鋼渣的綜合利用是鋼鐵企 業(yè)的重要課題，而綜合回收鋼渣中的金屬以及合理利用剩余尾渣是鋼渣綜合利用 的關(guān)鍵點(diǎn)48。為此國(guó)家制定了很多相關(guān)的政策，鼓勵(lì)鋼鐵企業(yè)積極對(duì)鋼渣進(jìn)行再資源化的 研究。表1-72004年度日本轉(zhuǎn)爐煉鋼渣利用率統(tǒng)計(jì)表序號(hào)用途用量（萬(wàn)噸）百分比/%1再利用197.319.83%2路基材料223.922.51%3瀝青混凝土1.40.14%4其他6.50.65%合計(jì)231.823.30%5地

28、基改良材料34.33.45%6海灣、海域87.68.81%7土木、陸上347.934.97%合計(jì)435.543.78%8水泥用25.72.58%9混凝土用1.50.15%10肥料、土壤改良8.50.86%11建筑用0.20.02%12加工用原料41.54.17%13填海造地等13.71.38%14其他利用4.70.47%合計(jì)994.8100.00%國(guó)家“十一五”發(fā)展規(guī)劃明確指出，要把節(jié)約資源作為國(guó)策，大力大戰(zhàn)循環(huán) 經(jīng)濟(jì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，開發(fā)資源綜合利用，減少?gòu)U物排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社 會(huì)效益相統(tǒng)一。建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)。對(duì)工業(yè)固體廢物處理利用， 國(guó)家下達(dá)了明確指標(biāo)、鼓勵(lì)政策、排放收費(fèi)

29、政策、技術(shù)政策等。 2005年國(guó)務(wù)院 下達(dá)了國(guó)發(fā)200522號(hào)關(guān)于加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見和2006國(guó)家發(fā)改辦環(huán)資2006538號(hào)文關(guān)于資源綜合利用加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見和2006國(guó)家發(fā)改委以發(fā)改辦環(huán)資2006538號(hào)文關(guān)于資源綜合利用專項(xiàng)規(guī)劃意見通知中均指出： 2010年工業(yè)固體廢棄物綜合利用率達(dá)到 60 %以上，冶煉渣達(dá)到86 %以上49-51; 在2008年11月，為了應(yīng)對(duì)金融危機(jī)，國(guó)家推出擴(kuò)大內(nèi)需促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的10項(xiàng)措施中，也明確提到要振興鋼鐵行業(yè)，鋼渣再資源化作為鋼鐵行業(yè)的重點(diǎn)之一，必將成為關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著我國(guó)科技水平的不斷進(jìn)步，以及國(guó)民對(duì)資源再利用的重視，我國(guó)目前的 鋼渣利用已經(jīng)取得

30、了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前在我國(guó)，鋼渣的主要回收利用包括回收渣 中廢鋼、做高爐返回料燒結(jié)、生產(chǎn)水泥、做建筑回填料、做農(nóng)業(yè)肥料、甚至做廢 水處理劑等。以寶鋼、鞍鋼、首鋼、武鋼等國(guó)內(nèi)很多鋼鐵企業(yè)，將鋼渣資源再利 用作為重要項(xiàng)目進(jìn)行研究實(shí)施，為我國(guó)鋼渣的再資源化利用做出了巨大貢獻(xiàn)， 并 為今后的繼續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。寶鋼從日本引進(jìn)淺盤法（ISC）技術(shù)，用于鋼渣處理。寶鋼從工藝、體制及 制度上確保鋼渣的源頭管理和分類管理，為鋼渣的綜合利用創(chuàng)造良好的前提條件。 目前寶鋼的鋼渣不但可作為高爐、轉(zhuǎn)爐的原料，同時(shí)用于道路工程、建材原料、 鋼渣肥料及填坑造地等。寶鋼在1996年開始將鋼渣用于燒結(jié)，經(jīng)過(guò)精確計(jì)算、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，目

31、前燒結(jié) 礦中使用量穩(wěn)定在15萬(wàn)t/a的高水平；通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に?，合理地將鋼渣返回轉(zhuǎn)爐 利用，可以有效地促進(jìn)轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程的前期化渣，降低副原料的消耗，達(dá)到降本 增效的目的，而且，鋼渣的返回利用不會(huì)對(duì)鋼水質(zhì)量發(fā)生負(fù)面影響38 o鞍鋼于1986年從德國(guó)KHD和EF公司引進(jìn)了 1套年處理能力為240萬(wàn)t的 鋼渣生產(chǎn)線。處理工藝流程如圖 2-1所示。礦渣公司又于2006年8月新建了一條粒鋼深加工工藝生產(chǎn)線，將從鋼渣磁 選出的粒鋼經(jīng)球磨機(jī)濕磨、篩分分級(jí)、磁滑輪分選處理選出品位大于90 %、粒徑1.5100 mm的精塊鐵，作為廢鋼原料用于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。對(duì)濕磨后、篩分分級(jí)出 的渣漿，再用螺旋分級(jí)機(jī)重選、水選出鐵品位

32、為 55 %、粒徑小于1.5 mm的精鐵 粉，精鐵粉用于燒結(jié)。止匕外，鞍鋼將低磷鋼渣作為高爐、化鐵爐熔劑，利用其中的粒鋼和氧化鐵成 分，同時(shí)還可以改善高爐渣的流動(dòng)性； 同時(shí)也可將其返回轉(zhuǎn)爐使用，替代氧化鈣 和部分螢石，也取得了較好的效果；鞍鋼與冀東等水泥廠合作生產(chǎn)鋼渣水泥；鞍鋼與湯崗子高新農(nóng)業(yè)區(qū)達(dá)成的利用鋼渣的協(xié)議520圖1-1鞍鋼鋼渣處理流程除了上述的大型鋼鐵企業(yè)外，我國(guó)的其他一些鋼鐵企業(yè)同樣也逐漸意識(shí)到了 鋼渣再資源化的重要性，也紛紛投入到了鋼渣再資源化的行列中， 內(nèi)蒙古包頭鋼 鐵公司從鋼渣中回收花鐵、鋼渣返燒丁料、鋼渣筑路，生產(chǎn)鋼渣水泥、回收廢鋼 鐵和耐火材料、做建筑材料、做土壤磷素補(bǔ)充

33、劑；天津市提出天津市鋼渣處理和 綜合利用規(guī)劃，并落實(shí)到企業(yè)。重點(diǎn)放在冶煉熔劑、筑路材料和工程回填、生產(chǎn) 水泥和水泥摻合料。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出高進(jìn)排渣方式的規(guī)劃， 力圖實(shí)現(xiàn)變?cè)?場(chǎng)為鋼渣加工廠的藍(lán)圖38。我國(guó)目前對(duì)鋼渣的綜合利用發(fā)展很快，工藝水平在不斷接近世界先進(jìn)等級(jí)， 鋼渣的綜合利用率較以前也有了提高，但與世界先進(jìn)水平還存在著不小的差距， 仍然有待提高。這是主要由于我國(guó)鋼鐵企業(yè)的技術(shù)及管理制度， 經(jīng)濟(jì)政策等諸多 方面原因造成。因此我國(guó)要盡快解決此問(wèn)題，首先從根本上減少排渣量，從源頭 減少堆積；其次開發(fā)先進(jìn)的處理技術(shù)，企業(yè)之間相互幫助；再次，加強(qiáng)管理的力 度，堅(jiān)決落實(shí)制定政策；最后，借助政府支

34、持和法律的約束。完成鋼渣的再資源化利用，不僅減少鋼渣堆積，釋放大量土地，緩解環(huán)境污 染問(wèn)題，同時(shí)也帶來(lái)一定得經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。1.2磁選的概況磁選技術(shù)概況磁選工藝是借助產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)有磁性物質(zhì)進(jìn)行選別提取的一種輕污染或無(wú) 污染的工藝。當(dāng)不同磁性的物料通過(guò)磁選機(jī)的磁場(chǎng)時(shí)， 必然要受到磁力和機(jī)械力 的作用。由于磁性較強(qiáng)的物料與此相較弱的物料所受磁力不同，便產(chǎn)生不同的運(yùn) 動(dòng)軌跡，從而把物料按其磁性不同分為兩種或是多種單獨(dú)的分選產(chǎn)品。磁選可以分離磁性與非磁性的混合物料，還可以分選不同磁性的物料。目前的磁選技術(shù)可 用于黑色金屬礦石選礦、鋼渣的選別分離提取，還可以用來(lái)排出磁性雜質(zhì)。目前比較

35、成熟的磁選設(shè)備仍然主要用于選礦， 尤其是對(duì)于貧礦的選別，將貧 礦破碎后成為粉狀，實(shí)現(xiàn)較好的解離，不但實(shí)現(xiàn)貧礦充分的利用，同時(shí)可調(diào)節(jié)高 爐入爐料的品位，緩解資源緊缺的狀況。止匕外，磁選目前也被用于對(duì)鋼渣中金屬 的選別等。磁選技術(shù)由于其具有的獨(dú)特特點(diǎn)，其發(fā)展愈來(lái)愈引起世界研究人員的關(guān)注。 發(fā)展磁選技術(shù)，特別是發(fā)展節(jié)能、降耗、環(huán)保的高效磁選設(shè)備，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè) 有著十分重要的意義。從磁性材料、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁選配套設(shè)備等各個(gè)方面均是研 究的熱點(diǎn)，隨著環(huán)境保護(hù)口號(hào)的不斷提出，以及資源綜合利用的迫在眉睫，磁選 在未來(lái)必將發(fā)揮其更加重要的作用65-68。隨著鋼渣再資源化的提出，磁選同樣被用于鋼渣有價(jià)元素的分離

36、，尤其是在 用于提取渣中的鐵元素具有重要意義。相信隨著我國(guó)對(duì)磁選的不斷研究，以及對(duì) 鋼渣再資源化的重視，不久的未來(lái)將實(shí)現(xiàn)磁選在鋼渣再資源化中的重大突破。磁選設(shè)備及應(yīng)用概況目前的磁選按照類型可以分為濕法磁選和干法磁選，按磁性可分為強(qiáng)磁選和 弱磁選。（1）濕法弱磁磁選機(jī)目前常用的濕式弱磁場(chǎng)磁選機(jī)是筒式磁選機(jī)。 隨著鐵氧體永磁鐵的出現(xiàn)，永 磁磁選機(jī)幾乎完全代替了電磁鼓式筒式磁選機(jī)。這種磁選機(jī)主要用于回收重介質(zhì)選礦中所用的介質(zhì)（如磁鐵礦和硅鐵）和富集強(qiáng)磁性礦物（如磁鐵礦）。永磁筒式磁選機(jī)的磁鐵有兩種設(shè)計(jì)69:徑向配置和軸向配置（如圖2-6所示）在徑向配置中，永磁鐵的極性在鼓的寬度方向交替變化，在軸向配

37、置中，永磁鐵的極性沿著鼓的圓周交替變化。徑向配置一般用于提高強(qiáng)磁性物料回收率的情況下。相反地，軸向配置用于提高磁性產(chǎn)品質(zhì)量的情況下。 磁鐵極性的變化使 得顆粒在磁鐵表面翻滾，從而將夾帶的非磁性顆粒從磁性產(chǎn)品中釋放出來(lái)， 提高 磁性精礦的品位。L徑向配置；永橫卷的磁性在靜的寬度方向交替變化T而沿鼓的圓周方向極性邛同;2.軸向配置：永磁鐵的圖性在藪的閾周方向交替變化.而沿段的寬度方向展性相同;圖1-2鼓式磁選機(jī)的刺激裝置目前筒式磁選機(jī)正在向著大筒徑發(fā)展，1978年馬鞍山礦山研究院與一些相 關(guān)單位共同研制的小105陳列永磁筒式磁選機(jī)，為其后期的生產(chǎn)提供了有力的支 持。在國(guó)外，美國(guó)埃利茲公司制造的永磁

38、筒式磁選機(jī)，具設(shè)備規(guī)格大，處理能力（2）濕法強(qiáng)磁磁選機(jī)濕法強(qiáng)磁選主要用于分選鐵礦石、鈕礦石等，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的濕法強(qiáng)磁選設(shè)備, 可分為輾式和環(huán)式。前者適用于粗粒（150mm）,后者適用于細(xì)粒（10mm）70目前有多種輾式感應(yīng)強(qiáng)磁選機(jī)，感應(yīng)輾式磁選機(jī)由電磁系、槽體、供水系統(tǒng)、 給礦器、傳動(dòng)裝置和支架組成。磁系磁導(dǎo)體為矩形鐵芯，其上套激磁線圈，極掌由縫隙，排出非磁性礦粒。我國(guó)的如CS-1型電磁感應(yīng)輾式強(qiáng)磁選機(jī)（小375*1452 , 分選粒度150mm,工作間隙1428mm。磁場(chǎng)強(qiáng)度1.01.86T,處理量10t/h,如 圖2-7所示1 一輾子；2一座板（磁極頭）；3鐵芯；4 一給礦箱；5 水管；6電

39、動(dòng) 機(jī):7 一線圈；8 一機(jī)架；9 一減速箱；10風(fēng)機(jī)；n 給料輾：12 一精礦箱；13 一尾礦箱；14 一球形閥圖1-3 CS-1型電磁感應(yīng)輻式強(qiáng)磁選機(jī)環(huán)式磁選機(jī)在國(guó)外以瓊斯型為代表。我國(guó)研制環(huán)式磁選始于20世紀(jì)70年代, 包括立式和平式等類型。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，目前以長(zhǎng)沙礦冶研究院研制的仿瓊斯 型、江西有色金屬研究院研制的鏈狀磁路 SQC型和廣州有色金屬研究院研制的 雙立型為代表。濕法磁選目前在選礦及法處理上被廣泛應(yīng)用， 具工業(yè)發(fā)展也取得了喜人的成 果，隨著技術(shù)的不斷提高，濕法還會(huì)繼續(xù)發(fā)揮其重要的作用。（3）干法弱磁磁選機(jī)干式弱磁場(chǎng)磁選機(jī)的主要用途是除去鐵屑和強(qiáng)磁性雜質(zhì)，或富集強(qiáng)磁性有用 組

40、分。該設(shè)備有電磁和永磁兩種磁系， 現(xiàn)在應(yīng)用最多的是永磁式的。 對(duì)強(qiáng)磁性鐵 礦石用永磁大塊礦石干式磁選機(jī)進(jìn)行預(yù)選， 在國(guó)內(nèi)的磁選廠得到了全面推廣應(yīng)用。 目前我國(guó)礦山常用干式弱磁場(chǎng)磁選機(jī)對(duì)強(qiáng)磁性礦物進(jìn)行預(yù)選。在粗碎、中碎、細(xì)碎和入磨前采用塊礦干式弱磁選能將混入礦石中的廢石拋出80%以上，增加了磨CTDG1210礦處理能力，提高了入磨礦石品位，降低了能耗41o目前第二代鉞鐵硼磁系的干式磁選機(jī)己基本取代了第一代產(chǎn)品 型干式磁選機(jī)。CTDG型大塊磁選機(jī)對(duì)各種類型磁鐵礦石都具有很強(qiáng)的工藝適應(yīng) 性，是一種理想的預(yù)選設(shè)備。如圖2-8所示為CTDG1220N型永磁大塊干式磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)。CTDG1220N型永磁大

41、塊干式磁選機(jī)是在 CTDG型系列永磁大塊干式磁選機(jī)的基礎(chǔ)上根據(jù)鞍 鋼弓長(zhǎng)嶺礦業(yè)公司選礦廠的需要特別設(shè)計(jì)制造的。具磁場(chǎng)分布如2-9所示。1 一傳動(dòng)系統(tǒng)；2一運(yùn)輸皮帶：3磁滾筒；4 一磁系調(diào)整裝置；5一分礦裝置;6 一機(jī)架圖1-4 CTDG1220N型永磁大塊干式磁選機(jī)礴場(chǎng)特性圖1-5 CTDG1220N型磁選機(jī)磁場(chǎng)特性（4）干式強(qiáng)磁磁選機(jī)干式強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)主要用于對(duì)粗顆粒礦物的分選。對(duì)于弱磁性鐵礦石干式預(yù) 選，近年來(lái)用干式強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)代替重選設(shè)備， 使預(yù)選指標(biāo)得到了明顯改善，如 梅山鐵礦選礦廠對(duì)202mm粒級(jí)物料用天源公司研制的 YCG-350mm 1000 mm 粗粒永磁輾式強(qiáng)磁選機(jī)代替粗粒跳汰

42、機(jī)， 使尾礦品位由25%降到10 %12 %,粗 精礦作業(yè)產(chǎn)率在70 %以上，年經(jīng)濟(jì)效益在1000萬(wàn)元以上。與美國(guó)INPROSYS 公司300 mnX 1000 mm雙輾強(qiáng)磁選機(jī)相比，精礦品位提高2.9個(gè)百分點(diǎn)，尾礦品 位降低1.02個(gè)百分點(diǎn)，金屬回收率提高2.85個(gè)百分點(diǎn)72。（5）高梯度磁選機(jī)高梯度磁選機(jī)整個(gè)工作體積的磁化場(chǎng)是均勻磁場(chǎng)，這意味著不管磁選機(jī)的處 理能力大小，在工作體積中任何一個(gè)顆粒與同在任何其他位置的顆粒所受到的力 是同等的；磁化場(chǎng)均勻的通過(guò)工作體積，介質(zhì)被均勻的磁化，在磁化空間的任何 位置，梯度的數(shù)量級(jí)是相同的，但和一般磁選機(jī)相比，磁場(chǎng)梯度大大提高，通常 可達(dá)107Gs/c

43、m,提高了 10100倍，這樣為磁性顆粒提供了強(qiáng)大的磁力來(lái)克服流 體阻力和重力，使細(xì)粒弱磁性顆?？梢缘玫接行У幕厥眨ɑ厥樟＜?jí)下限可達(dá)lum）； 高梯度磁選機(jī)主要用于：（1）純度要求高的玻璃或陶瓷工業(yè)產(chǎn)品提純，如高嶺土、 砂石、霞石正長(zhǎng)巖等；（2）用于熱力或火力發(fā)電站的粉狀硫化煤的提純：（3）工 業(yè)水（選礦和冶金）、城市水、以及磁場(chǎng)力、熱力和核電站冷卻水的凈化，每平 方米罐表面的處理流量大約為 500m/h; （4）揀選化工合成過(guò)程和動(dòng)力工程或熱 電站給人的蒸汽流體中的顆粒；（5）鐵、鑰、鴇、欽和稀土超細(xì)粒礦物的選別， 或金屬渣的分選回收再利用；（6）環(huán)境或再循環(huán)中不同工業(yè)流體的凈化 （表面處

44、理工業(yè)、水冶和石油工業(yè)）；（7）廢催化劑的處理；（8）用于食品生物化學(xué)及生 物學(xué)（等離子生產(chǎn)）領(lǐng)域71。磁選技術(shù)的出現(xiàn)改善了品位較低的鐵礦石難以入爐的情況，使得諸如我國(guó)一樣，貧鐵礦石儲(chǔ)量較高的國(guó)家得意大力發(fā)展貧礦的使用，使得資源得到了充分的利用。隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，磁選技術(shù)已不再單純的適用于選礦行業(yè)，磁選同樣用于凈化、固體廢棄物和廢棄的處理、醫(yī)學(xué)研究等各方面，尤其是隨著我國(guó) 資源綜合利用的提出，磁選在鋼渣再資源化上也發(fā)揮了其重要的作用。通過(guò)對(duì)鋼灣的磁選實(shí)現(xiàn)富鐵物質(zhì)的分離，同時(shí)使得剩余鋼渣更好的用于其他方向的利用。鋼渣在水泥中的應(yīng)用鋼渣水泥概況由于鋼渣的化學(xué)成分具有多樣性，且其礦相組成同樣有

45、很多種，橄欖石、鎂 硅鈣石、硅酸三鈣、硅酸二鈣和f-CaO等是鋼渣中常見的物質(zhì)。這些成分與波特 蘭水泥構(gòu)成很接近。硅酸三鈣、硅酸二鈣具有水硬膠凝性，把它與一定量的高爐 水渣、燒石膏、煨燒水泥熟料及少量激發(fā)劑配合球磨，既可以生產(chǎn)鋼渣礦渣水泥。傳統(tǒng)的處理鋼渣方法將其處理后代替波特蘭水泥，但這會(huì)導(dǎo)致其早期強(qiáng)度較 低，且放置時(shí)間長(zhǎng)，加入激發(fā)劑可以加速其結(jié)構(gòu)破碎和水化作用。鋼渣水泥其硬度一般較低，與純水泥相比其強(qiáng)度下降更快，水泥中摻入1530%的鋼渣可以到達(dá)42.5號(hào)EN197-1的標(biāo)準(zhǔn)，摻入45%的鋼渣可以達(dá)到32.5號(hào)EN197-1的水泥 標(biāo)準(zhǔn)；鋼渣水泥較純水泥需要更少的水，且鋼渣的假如可以提高其泥

46、漿可用性； 此外，加入鋼渣的水泥會(huì)降低水化速度，主要由于渣中晶格結(jié)構(gòu)的C2s所致73。一種特殊的鋼渣水泥，主要包括鋼渣、高爐渣和波特蘭水泥，已經(jīng)在中國(guó)市 場(chǎng)上銷售超過(guò)20年，同時(shí)其使用了大約40 %的鋼鐵渣。這種水泥具有能量消耗 低、耐磨程度高、水化反應(yīng)熱低和后期強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，但與波特蘭水泥相比，其 凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，且早期強(qiáng)度較低?；谄涮厥獾男阅?，鋼渣水泥可以應(yīng)用在生產(chǎn)建 筑用材方面，尤其適合大面積的混凝土和路面建設(shè) 74。我國(guó)己擁有50多個(gè)鋼渣水泥生產(chǎn)廠。鋼渣水泥生產(chǎn)己超過(guò)50萬(wàn)噸。本溪、安陽(yáng)、邯鄲等地建成10萬(wàn)噸級(jí)的鋼渣水泥廠。目前，我國(guó)鋼渣水泥的生產(chǎn)能力 已達(dá)100萬(wàn)噸以上。各鋼渣水泥廠的

47、工藝設(shè)備逐漸完善，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，管理和技術(shù)水平有相當(dāng)大的提高。鋼渣水泥的品種增多。鋼渣礦渣水泥經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用證明， 在很大程度上推動(dòng)了鋼渣水泥生產(chǎn)。目前的鋼渣水泥品種有：無(wú)熟料鋼渣礦渣水泥、少熟料鋼渣礦渣水泥、鋼渣 沸石水泥，鋼渣礦渣硅酸鹽水泥、鋼渣礦渣高溫型石膏白水泥和鋼渣硅酸鹽水泥 等。鋼渣水泥具有的性能包括：(1)后期強(qiáng)度高。因鋼渣水泥的主要礦物相為硅酸三鈣，水化硬化比較緩 慢，因此，鋼渣水泥的強(qiáng)度，隨齡期逐漸增長(zhǎng)，沒(méi)有倒縮現(xiàn)象。普通水泥5年半的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律為150 %，而鋼渣水泥其一年半的強(qiáng)度增長(zhǎng)率達(dá)到 150 %160隊(duì)(2)鋼渣水泥具有微膨脹性。鋼渣水泥因含有鐵酸鈣、硫鋁酸鈣、硫鐵酸 鈣等成分，使其具有一定的微膨脹性，特