钢渣处理工艺简介

随着钢铁工业的发展，钢渣量也随着增加。钢渣的堆存不仅占用大量耕地、污染环境，而且钢渣中可回收7％～15％的钢。钢渣经加工后可作冶炼熔剂、钢渣水泥、建筑骨料、农肥及土壤改良剂等。因此，钢渣的处理与综合利用，可以产生巨大的经济和社会效益。我厂和洛阳矿山机械研究所共同开发研制的PEY型液压保护颚式破碎机和PL型立式冲击破碎机，彻底解决了钢渣破碎中的“卡钢”问题。可分别用于钢渣的粗、中、细碎作业，组成了最新钢渣综合回收成套设备。经莱芜钢厂、包钢和上钢五厂等十几家的使用表明：其具有价格低、高效节能、安全可靠、维…     

钢渣集料的体积稳定性与工程应用前景

钢渣的化学成分和矿物组成与水泥熟料相似，具有一定的水硬活性，且其颗粒级配、压碎值、磨耗率等各项物理力学指标相当于或优于普通的花岗岩、玄武岩或石灰岩碎石和河砂，是天然碎石和砂的理想的替代品。但其潜在的体积不稳定性，已成为制约钢渣工程应用的瓶颈。根据国内外的研究现状，分析了导致钢渣体积膨胀的原因，介绍了几种减小体积膨胀危害的方法，最后展望了钢渣集料的工程应用前景。     

还原钢渣用于水泥混合材的试验研究

未经急冷处理的转炉钢渣直接作为水泥掺合料使用，其强度偏低，采用熔分还原技术，钢渣中的全铁还原度达到了86％，提高了其易磨性，同时降低了f—CaO含量，并按20％的掺入量后符合各项技术要求。     

钢渣综合利用试验研究

简要介绍了国内钢渣回收利用现状，采用筛分分级—磁选工艺对马钢钢渣进行回收铁试验，获得了产率为9．37％．铁品位为了74．85％的渣钢产品。尾渣用于中和酸性废水，比石灰乳中和工艺费用省，且可使酸水污染得以根治。     

钢渣基多孔地质聚合物的制备及吸附性能研究

以钢渣为主要原料,水玻璃为激发剂,H₂O₂为发泡剂,制备多孔地质聚合物材料。采用XRD、FTIR、SEM、BET等对原料及最终试样进行表征,研究钙硅比、激发剂和H₂O₂掺量对该材料性能的影响。将所制备的多孔地质聚合物用作吸附剂,初步考察该材料对Cu²⁺的吸附效果。试验表明:当钙硅比为1.0,水玻璃掺量为20.4%(质量分数),发泡剂掺量为4%(质量分数)时,该材料性能良好,总孔隙率86.4%,抗压强度0.5 MPa,体积密度0.408 g/cm³,体积吸水率56.31%,钢渣使用率65.85%,比表面积与孔容显著提高。吸附结果显示:该材料对Cu²⁺吸附效果良好,去除率可达91.44%,平衡吸附量达到15.239 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型。     

钢渣粉对硫铝酸盐水泥水化过程的影响及热力学模拟

通过测试水泥浆体的凝结时间、抗压强度、电阻率,同时结合水化产物分析及热力学模拟,研究了不同掺量钢渣粉对硫铝酸盐水泥水化行为的影响规律。结果表明,随着钢渣粉质量掺量的增大,初凝时间呈先延长后缩短的趋势,且在掺量为20%时达到最大值。在28 d龄期内,掺入钢渣粉的水泥硬化浆体抗压强度均小于未掺入钢渣粉的硬化浆体,但在龄期达到60 d和90 d时,掺入40%钢渣粉试样的抗压强度均大于未掺入钢渣粉的试样。钢渣粉与硫铝酸盐水泥复合浆体的电阻率在水化初始阶段随着钢渣粉掺量的增大而增大,在水化后期(约3 h后)则随钢渣粉掺量的增大而减小。在1 d龄期内,钢渣粉掺量为40%的试样中的钢渣粉发生了水化反应,使得水泥浆体在减速期的水化速率最大。由热力学模拟结果可知:在钢渣粉掺量为40%的试样中,C₂S在10 h后开始进行水化反应,C₂ASH₈则在168 h后开始生成;当钢渣掺量大于15%时,随着钢渣粉掺量的增大,钙矾石和铝胶的生成量逐渐减少,C₂ASH₈的生成量逐渐增多。     

钢渣对水泥性能的不利影响分析与改进

我公司下属企业使用钢渣作混合材试验时,发现部分钢渣会导致水泥速凝、速干和强度下降等问题。分析导致其原因为该类钢渣含有较高含量的七铝酸十二钙（C12A7）,其水化速度快,当钢渣掺量较高时导致水泥水化过快和性能发生较大变化。通过提高石膏掺量可一定程度改善其造成水泥性能的负面影响,强度明显提高,但水泥稠度和流动性能改善有限。因此,该类钢渣质量需加以监控,不建议在对工作性能要求较高的水泥中使用,可考虑在对早强快凝需求的情况匹配适宜的石膏掺量使用。     

f-CaO含量对钢渣高温蒸压粉化性能影响

钢渣中f-CaO含量高是造成其长期稳定性差的主要原因之一,因此研究不同f-CaO含量钢渣的高温蒸压粉化性能对钢渣的稳定化处理及综合利用具有十分重要的意义。本文通过采用化学成分、岩相特征及X射线衍射等检测手段,研究不同f-CaO含量钢渣的高温蒸压粉化性能、显微结构及物相成分的变化情况,结果表明：在温度1 000 ℃、蒸气压力0.4 MPa、蒸压时间4 h的条件下,随着钢渣中f-CaO含量的升高,钢渣的高温蒸压粉化率不断提高;钢渣中f-CaO含量≥4.0%时,钢渣的蒸压粉化率可达到80%以上。通过钢渣高温蒸压粉化处理,使不同f-CaO含量的钢渣实现了稳定化处理。     

低碱度含FeO渣热分解H2O/CO2制取H2/CO

以转炉钢渣为原料,通过高温重熔获得不同碱度渣样并开展H₂O/CO₂氧化试验,在获得H₂/CO气体能源的同时改善渣样磁性,提升渣综合利用率。试验结果表明,随着碱度增加,析出主要物相从橄榄石到镁蔷薇辉石最终向硅酸二钙转变,与此同时,固溶在其中的RO相逐渐溶出。相同亚铁含量下,高碱度渣样能够大幅度改善氧化反应效率,碱度1.83渣样最高产气量为H₂ (32.3 cm3/g)、CO (22.1 cm3/g),反应率分别达到了83.7%、57%,碱度1.13的渣样反应率分别仅为 40.5%、32%。氧化后的渣样磁选效率均有提高,碱度2.13渣样从14.85%增加到78.75%。     

我国冶金固废大宗利用技术的研究进展及趋势

我国钢渣、赤泥、铜渣和部分铁合金渣年排放量在千万吨甚至亿吨级,难以大量用于传统的水泥、混凝土或道路工程领域,是难利用的大宗冶金固废。本文分析了以上典型冶金固废大宗资源化利用的现状,指出了制约大宗资源化利用的瓶颈问题;进一步提出砂石骨料、陶瓷材料、人造石材在我国具有年亿吨级乃至百亿吨级的市场需求,适合作为冶金固废利用的大宗量出口,并综述了这一领域冶金渣低成本制备烧结陶粒、冶金渣制备陶瓷和烧结砖、熔渣调质制备骨料以及熔渣人造石材制备等方面研究取得的进展,包括在新建年10万吨基于带式焙烧机原理的固废陶粒生产线上进行了赤泥掺加质量分数50%～65%的烧结陶粒工业化生产试验;分别掺入质量分数40%～60%的赤泥,30%～50%的钢渣,50%～80%的铜渣,先后完成了陶瓷砖和烧结砖的工业化中试以及工业化生产实验;加入质量分数12.96%的砂子对熔融电炉渣进行调质并制备砂石骨料、基于“Petrurgic”工艺的利用熔渣制备石材技术也完成了工业化和中试试验。在此基础上提出了固废的大宗量利用、协同利用、节能减碳利用和与智能化结合的资源化利用是这一领域技术发展的主要趋势。