高炉炉渣资源化利用研究与现状

1、高炉炉渣资源化利用研究与现状摘要：钢铁生产行业在高速发展的同时，高炉炼铁工艺产生的高炉渣不断累积。矿渣对环境的污染，达到高炉矿渣的减量化、无害化、资源化处理，并进一步提环境友好型、资源节约型社会具有促进意义。关键词：高炉矿渣；制备方法；陶瓷纤维；资源化高炉矿渣是在高炉炼铁过程中，铁矿石中含有的 SiO,A103 等杂质与熔剂中的CaO,Mg0 等反应生成硅酸盐熔融物，经水淬处理得到含有较多孔隙且无定形、不规则的副产物y0 作为我国国民经济一大支柱的钢铁生产行业，在全行业高速周边的土壤及水体环境造成了污染。就普通的炼铁工艺而言，每冶炼 It铁矿石会产生 0.5 一 0.9t 的矿渣，如不能合理地

2、处理大储存量的高炉矿渣，不仅会造料，其附加值较低，大量高炉矿渣等二次资源被浪费。因此，如何对高炉矿渣更好的资源化利用，是当今钢铁行业面临的又一主要问题0 据不完全统计，我国矿业固体废弃物累计超过 70 亿 t,占地 6 万多h 资源，变废为宝、化害为利，实现工业的可持续发展显得尤为重要3高炉矿渣 L要成分包括 30%一如%的 Ca0,1%一 150 的 MgO,27%一 35%的SiO,5%一 10%的 A103 等。矿渣中还含有少量的Fe03,FeO,NaO,K0 等成分，一般情况下，这些成分含量较低，对矿渣质量的影响较小。从成分上看，其成，一部分没完全释放的热能转化成为化学能并以化学键的形

3、式储存于物质中，可表现出较好的活性s0 根据高炉矿渣的成分可将高炉矿渣分为酸性高炉矿渣性高炉矿渣;反之，能提供氧离子的则称为碱性高炉矿渣。酸性高炉矿渣中的结晶矿物相主要有斜长石、黄长石;碱性高炉矿渣中的结晶矿物相主要有尖晶石、硅钙石等。目前，高炉矿渣主要应用于建材领域:以高炉矿渣为原料制备高炉矿渣微粉，进 世纪 70推广和应用。我国第一个地方性矿渣微粉标准于 1998 年国家标准的正式实施标志着我国的矿渣微粉制备技术进入了普遍的应用阶段。除此之棉具有隔声、保温、隔热、耐腐蚀等特点，可广泛应用于建筑和工业设备、管道的隔热和保温等方面4n有大量的玻璃状结构，多以四配位体SiO44-为主体结构单元，

4、其中，部分Si4+由于被 Al3+所取代，生成 AlO45-，聚合程度较低，具有很强的潜在活性6。高炉矿渣在特定的激发剂的作用下能发生水化反应生成水化硅酸钙及 C-S-H凝 Zn2+的浓度分别为 10mg/L、10mg/L、20mg/L 和50mg/L，以各重金属去除率为评价指标。结果表明，在高炉矿渣、石灰石粉和激发剂的质量比为 55：35：10，材料总添加量为6g/L时，废水中 Cr3+、Cd2+、Pb2+和 Zn2+的去除率分别达99.50%、99.60%、99.70%和97.76%，达到了国家排放标准。应用越来越受到人们的重视。土壤中的硅元素是农作物可吸收利用的主要硅源，形态的硅元素处于

5、一个动态平衡的过程中。硅肥有利于提高农作物的光合作用，粉煤灰等作为硅肥施用对水稻农作物种植区土壤供硅能力的影响。研究结果表的效果优于粉煤灰。2.4.1 高炉矿渣制备微晶玻璃微晶玻璃又称陶瓷玻璃，是指将普通玻璃体于晶化玻璃。1959 年苏联研究人员首次以矿渣废弃物为原料在实验室成功制备了矿渣的微晶玻璃，为矿渣制备微晶玻璃提供了一条有效的途径。2.4.2 高炉矿渣制备物的荷载，因此要具有一定水平的强度及刚度，并具备防水、防潮、耐磨、保暖等特性。目前市面上以环氧树脂地坪和 PVC 工业地坪为主要的应用耐磨地坪，但以 PVC 为代表的地坪材料的耐腐蚀性能、耐磨性能较差；以环氧树脂为代表添加超细矿渣微粉

6、、改性 S95 级矿渣微粉以及超细矿渣微粉等制备新型耐磨地坪材料，研究表明，该新型地坪材料具有耐磨性好，强度高，收缩率小、抗腐蚀性能好等特点，提供了一条高炉矿渣资源化利用的新途径。2.4.3 高炉矿渣制备添加 20wt%石墨、1450烧结的多孔陶瓷，抗弯强度为 9MPa。显气孔率为48.28%，大气压下，对水的渗透通量达714L/m2 h。2.4.4 高炉矿渣制备陶瓷炉矿渣的主要成分与氧化铝陶瓷的主要成分类似，因此可采用高炉矿渣为原料，经破碎研磨后制得矿渣微粉；以水玻璃作为黏结剂和分散剂，通过机械搅拌真浆料；在模具中真空吸滤成形、烘干；高温烧成过滤材料，测试三种滤材的过滤 800烧结成型， 78%，是一种过滤效率较好的纤维过滤材料。黑色金属矿山每年排放的工业矿渣约为 6.2 亿t，有色金属矿山每年排放的工业矿渣约为 1.15 亿 t。全国有大型尾矿库400 余座，矿渣储存总量超过 50 亿 且每年以 3 亿 t的数量增加。由于缺少有效的资源化方式，矿渣储量逐年递增。发展。3.2 矿渣资源化技术利用率不高，附加值较低在英国、德国等一些工业与经济发达国家