鋼鐵渣如何開發(fā)利用

鋼鐵渣是固體廢物中性能最好、利用價值最高的工業(yè)渣。目前我國鋼鐵渣堆棄量約3億噸，占地3萬畝。2002年全國鋼鐵渣的產生量總計約為8389萬噸，平均利用率約為60％。目前，我國鋼鐵渣開發(fā)利用的現狀是：

1．2002年我國高爐礦渣約為5909萬噸，利用率約為75％。其中，除釩鈦高爐渣和含放射性的高爐渣未能利用外，普通成分高爐渣的利用率也降低了10個百分點。粒化高爐礦渣做水泥混合材生產礦渣水泥，由于礦渣和矽酸鹽水泥熟料一起粉磨時，物料易磨性相差很大，使粒化高爐礦渣粉的粒徑大部分在60μm以上，水化時得不到全部水化而起微集料作用，活性沒有充分發(fā)揮出來。在礦渣矽酸鹽水泥國家標準中礦渣的摻量最高為70％，而實際生產中礦渣的最高摻量為40％。礦渣摻量再增加，水泥強度明顯下降，造成我國礦渣矽酸鹽水泥的強度等級一般為32．5和27．5，也影響了該品種水泥的使用范圍。1999年，由于水泥膠砂強度檢驗方法采用國際ISO法后，礦渣矽酸鹽水泥產品標準也相應修改。原來的425號礦渣矽酸鹽水泥用新的強度檢驗方法檢驗，其強度將達不到新水泥標準的同標號等級強度指標。另外，新的水泥標準中取消了7天強度指標，增加了3天強度指標，這對現有水泥廠要求更高，必須提高水泥強度才能生存。因此，水泥廠用粒化高爐礦渣做混合材數量減少，給鋼鐵企業(yè)高爐水渣的銷售帶來困難。

2．2002年我國鋼渣產生量約為2480萬噸，利用率為36％。根據各國國情不同，國外鋼渣多用于填海造地，或做公路基層材料和返回冶金生產做煉鐵熔劑和燒結礦原料。由于富礦冶煉及降低能耗和材料消耗的工藝要求，鋼渣中P、S成分的不良影響被廣泛重視，因此返回冶煉使用的數量越來越少。

經幾十年探索，我國鋼渣的利用途徑有：做燒結礦的原料，做路基材料、回填材料和水泥原料。因鋼渣中P、S有害元素對冶煉生產的影響，一些鋼鐵企業(yè)已停止鋼渣做燒結礦原料。此外，一些企業(yè)用鋼渣做原料生產地面磚、多孔磚等新型墻體材料。

現在我國鋼鐵渣開發(fā)利用工作中的關鍵問題有兩個：

1．鋼鐵渣金屬Fe回收目前，我國鋼鐵渣堆置量約3億噸，每年新產生8389萬噸鋼鐵渣。高爐礦渣中金屬Fe含量平均以0．5％計，鋼渣中金屬Fe含量平均以3％計算，堆置的鋼鐵渣中約有600余萬噸金屬Fe未回收。每年新產生的鋼鐵渣中仍有100萬噸金屬Fe隨渣排出。如何充分全部回收鋼鐵渣中金屬Fe，是關系冶金企業(yè)降低消耗和降低成本的重要課題。

目前，每年排出高爐渣中金屬Fe約30萬噸，沒有回收利用。鋼渣中金屬Fe約70萬噸，目前企業(yè)鋼渣處理回收鐵的工藝仍采用20世紀70年代的低效工藝設備，金屬Fe的回收效果不佳。如：（1）破碎－篩分－磁選工藝。此工藝因金屬鐵被鋼渣包裹，或粘結在一起，破碎時不能將兩者充分分離，通過磁選回收的金屬Fe的品位不高，不能有效回收利用，部分金屬Fe隨不同規(guī)格的鋼渣和尾渣排出。（2）破碎－濕磨磁選工藝此工藝雖然經過水浮選和磁選可以回收部分鐵粒或鐵精粉，但是尾渣呈泥漿排出，造成二次污染，同時尾渣的活性遇水后消失，不能再高價值資源化利用。

2．鋼鐵渣粉超細粉磨設備鋼鐵渣粉做混凝土摻合料是21世紀鋼鐵渣高價值利用的主要途徑。目前，國內外粒化高爐礦渣粉的粉磨設備有管磨機、立磨、臥輥磨和擠壓磨等，高效節(jié)能的粉磨設備是國內外設備廠研究開發(fā)的重點。任何設備的產生都是針對某種物料性質和加工細度而設計的，一種設備不可能適應硬度不同、易磨性不同和滿足一定細度要求的物料生產。

現只就立磨粉磨粒化高爐礦渣的問題談幾點看法：立磨在國外多用于煤、石灰石和水泥生料的粉磨，或用在水泥預粉磨工序。近幾年經過不斷改進，有的立磨可用于水泥終端粉磨或粒化高爐礦渣的磨細。立磨對粉磨生料、煤時節(jié)能降耗的作用不容置疑，目前立磨作為水泥的終端粉磨并不普遍，而粒化高爐礦渣呈玻璃體結構，易磨性比熟料還差，且含有金屬Fe，采用立磨設備是否是最佳設備還沒有定論。因為不同易磨性的粒化高爐礦渣采用立磨后，其磨輥、磨盤的損耗和壽命、維修費用等一系列問題，還沒有確切的實踐數據，待進一步總結分析。在此情況下，鋼鐵企業(yè)在建設礦渣粉廠時，應根據原材料的性質、產品質量要求、資金狀況，因地制宜地進行設備選型，確定工藝路線，以獲得最佳的技術經濟效果。