探究高爐渣的綜合利用及展望

張倩倩

（山東工業(yè)職業(yè)學院，山東 淄博 256414）

鋼鐵冶煉過程中會產(chǎn)生的大量的固體廢物，其中主要包括各種金屬渣、氧化鐵渣以及瀝青渣等材料，成分較為復(fù)雜，在傳統(tǒng)的鋼鐵行業(yè)中難以進行再次的利用。高爐渣的處理不當會對周邊環(huán)境造成嚴重的影響，引起土地的污染及地下水污染等問題。當前鋼鐵行業(yè)已經(jīng)開始對高爐渣進行綜合利用研究。

1 高爐渣的處理工藝

高爐渣的主要成分包括氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅以及氧化鋁等成分，在成分上和硅酸鹽水泥類似。因此，在綜合利用工作之中，高爐渣可以被作為水泥原材料進行使用，降低水泥生產(chǎn)對環(huán)境資源的浪費。當前技術(shù)人員在研究中發(fā)現(xiàn)，鋼鐵冶煉過程的溫度和高爐渣的粘性呈現(xiàn)為反相關(guān)，因此，在綜合利用過程中技術(shù)人員可以使用高氧化鋁礦來對高爐渣的性能進行優(yōu)化，提升其在水泥生產(chǎn)中的作用。

當前的綜合利用過程中常見的高爐渣處理工藝包括化學粒化工藝、干式粒化工藝以及水淬粒化工藝幾種。當前我國的冶金行業(yè)一般使用水淬粒化工藝來對高爐渣進行處理。水淬粒化工藝是指在生產(chǎn)中將液態(tài)化的高爐渣在水中進行冷卻，通過控制結(jié)晶過程實現(xiàn)粒化。這種處理工藝產(chǎn)生的粒化渣一般是非晶態(tài)，因此可以在水泥生產(chǎn)中作為替代原料。在綜合利用中應(yīng)當注意，在進行渣粒的研磨之前，技術(shù)人員首先要對材料進行除濕處理，避免產(chǎn)生硫化物影響設(shè)備的使用壽命。

2 高爐渣的綜合利用

2.1 在建筑方面的利用

高爐渣進行處理之后可以在建筑材料的生產(chǎn)加工之中進行使用，作為當前施工中的水泥、空心磚以及石膏等建筑材料的原材料，提升建筑行業(yè)進行中的環(huán)保性。當前我國已經(jīng)針對高爐渣在建筑行業(yè)中的使用進行了規(guī)范，礦渣微粉處理技術(shù)可以在建筑建設(shè)中進行使用。在建筑施工中，保溫材料一般是礦物纖維以及泡沫塑料等材料。由于當前居民對于建筑質(zhì)量的需求不斷提升，可以實現(xiàn)隔音、保溫、防火等多種功能的無機礦物纖維在建筑施工中被廣泛使用。高爐渣經(jīng)過加工處理之后可以在替代無機礦物纖維在建筑施工中使用，可以滿足當前的施工需求。

在傳統(tǒng)的高爐渣礦棉的生產(chǎn)中，技術(shù)人員一般是使用高爐渣的粒料以及焦炭來作為生產(chǎn)原料，之后加入石英石等進行處理，進而實現(xiàn)熔渣的生產(chǎn)。熔渣通過加熱以及離心等處理之后就能制成礦物纖維，在建筑施工中進行使用。高爐渣的礦棉生產(chǎn)技術(shù)中的關(guān)鍵點是成纖技術(shù)以及集棉技術(shù)。成纖技術(shù)中，離心法以及噴吹法是常見的兩種技術(shù)，離心法生產(chǎn)的礦物棉質(zhì)量較高，但是生產(chǎn)程序多，不利于大規(guī)模使用。噴吹法則生產(chǎn)簡單，但是礦物棉的生產(chǎn)質(zhì)量較低。集棉技術(shù)在實際使用中的重點是保證棉板質(zhì)量滿足建設(shè)需求，確保礦物纖維的分布狀態(tài)以及礦物纖維可以制成不同的材料。使用高爐渣來進行礦物纖維棉的生產(chǎn)在當前的建筑市場中有著較為廣闊的市場發(fā)展前景，也對生產(chǎn)技術(shù)有著較高的要求。在未來的發(fā)展中，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當大力優(yōu)化技術(shù)，以此來提升高爐渣的使用效率，降低建筑施工成本，推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 在玻璃制品生產(chǎn)中的利用

當前的玻璃制品生產(chǎn)中，微晶玻璃是使用較多的一類。微晶玻璃屬于多晶固化材料，在生產(chǎn)中通過控制部分成分的加熱晶化過程來提升玻璃的結(jié)構(gòu)強度和質(zhì)量。高爐渣的主要成分是具備較高活性的金屬鹽，具備較多的玻璃晶體結(jié)構(gòu)，可以在微晶玻璃的生產(chǎn)制造中進行使用。使用高爐渣生產(chǎn)的微晶玻璃具備結(jié)構(gòu)強度高的特點，具備類似于陶瓷的結(jié)構(gòu)性能，在當前的市場上有著較高的使用需求。微晶玻璃除了在建筑中使用之外，許多電氣生產(chǎn)廠家也會使用這一材料來生產(chǎn)微波爐以及電磁爐等對材料耐熱性有較高要求的家電，具備較為廣闊的應(yīng)用市場。

在使用高爐渣進行微晶玻璃的制備過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，微晶玻璃的生產(chǎn)質(zhì)量和高爐渣的粒度有著較大的關(guān)系。爐渣的粒度越小，生產(chǎn)的微晶玻璃性能越高，在實際生產(chǎn)中要多加注意。借助高爐渣完成的微晶玻璃制備有效擴展了高爐渣的使用方向，但在實際生產(chǎn)中，借助高爐渣生產(chǎn)需消耗大量的能源，提升了生產(chǎn)成本，不利于當前國家的綠色發(fā)展。

2.3 在肥料生產(chǎn)中的作用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，硅肥是一種使用較多的肥料。這種肥料可以對土壤中的微量元素進行調(diào)整，為農(nóng)作物的生長過程提供營養(yǎng)，改良土壤的成分。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，硅肥的使用有效的避免了農(nóng)作物生長中出現(xiàn)病蟲害的可能性，且對于環(huán)境的影響小，不會造成污染，是當前生態(tài)化農(nóng)業(yè)發(fā)展中使用較多的一種肥料。

2.4 其他方面的利用

近年來日本使用高爐渣生產(chǎn)保水物質(zhì)。生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員會在高爐渣之中添加其他材料，最終生產(chǎn)中具備類似水泥瀝青性質(zhì)的硬化材料，可以在道路建設(shè)中使用。相較于傳統(tǒng)的瀝青材料，這種保水物質(zhì)可以有效的降低高溫下路面溫度的提升，降低車輛行駛時產(chǎn)生的噪音，對優(yōu)化交通行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

高爐渣之中具有多種穩(wěn)定的金屬元素，因此，當前一些技術(shù)研究中常會使用高爐渣來作為光催化降解劑。當前的技術(shù)研究表明，含有鈦元素的高爐渣可以在光催化降解工作中進行使用，有著較高的催化效率。借助高爐渣生產(chǎn)出的光催化劑有著較高氧化活性，有助于提升反應(yīng)效率。

3 結(jié)語

促進高爐渣的綜合使用發(fā)展對當前鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。在實際的生產(chǎn)研究中，技術(shù)人員要對生產(chǎn)技術(shù)的效率、安全性以及可發(fā)展性進行考量，在確保生產(chǎn)效率的同時也要對生產(chǎn)中存在的利用率和生產(chǎn)成本等問題進行優(yōu)化，提升高爐渣的利用效率，促進國家的可持續(xù)建設(shè)。