国内外钢渣循环利用技术研究进展(2015.11).pdfVIP

国内外钢渣循环利用技术研究进展 一、概述 钢铁生产过程中都会产生高炉渣 （矿渣）和钢渣。 高炉渣是高炉生产铁水时产出的一种废渣，出炉状态也是温度高 达1400℃以上的液体，化学成分中CaO 含量约30%-40%，SiO 含量约 2 30%-40%，反应形成的矿物主要是低钙硅酸钙。目前，高炉渣已经得 到很好的资源化利用。 钢渣是转炉炼钢产生的一种废渣，出炉状态温度高达 1400℃以 上的液体，化学成分CaO 含量约 40%-60%，SiO 含量约 13%-20%。主 2 要矿物相是硅酸三钙、硅酸二钙、钙铁橄榄石、游离氧化钙、游离氧 化镁等。冷却处理后的钢渣中含有大量的结晶粗大、结构致密的游离 氧化钙和游离氧化镁，这些游离氧化钙（f-CaO ）和游离氧化镁（f-MgO ） 遇水后会在很长时间内持续水化并发生体积膨胀，导致钢渣利用时的 长期安定性极差，严重制约了钢渣的安全利用。目前，我国钢渣的主 要应用方向是生产钢渣粉、钢铁渣复合粉。 2014 年我国粗钢产量 8.2 亿吨，按照钢渣的产量是粗钢产量的 10%-15%核算，2014 年我国钢渣产量约为 0.82-1.2 亿吨。目前约有 70%的钢渣处于堆存和填埋状态。如果能循环利用这些钢渣，不仅能 回收大量的有价金属，而且能减轻环境负担。 二、我国钢渣循环利用现状 1、钢渣一次处理工艺利用现状 1 页 共 21 页 常规的钢渣一次处理方法主要有热焖分解法、机械破碎法。其中， 热焖分解法包括热焖法、热泼法及浅盘法，这类处理工艺的原理是在 高温条件下利用钢渣中的氧化钙、氧化镁等碱性氧化物与水反应形成 氢氧化物，由体积的膨胀破碎来达到 化钢渣的目的。机械破碎法， 顾名思义，是通过机械外力作用对流动状态的钢渣进行冲击，使其破 碎。机械破碎法包括水淬法、风淬法、滚筒法及钢渣风淬 化法。 冶金工业信息标准研究院冶金咨询中心统计国内 129 家大中型 钢铁企业的钢渣一次处理数据，见图1。 图1 钢渣一次处理法的分类统计 由图可知，采用热焖法的有59 家，占比达到45.73%；采用热泼 法的改进处理工艺 “热泼焖渣法”的共有51 家，比例达到39.53%； 居第三位的是宝钢工程的滚筒钢渣处理法，占比为7.75%。值得一提 的是，宝钢滚筒钢渣处理法虽然在国内占有率较低，但因其具有处理 速度快、环保效果好等优点，已在韩国浦项制铁、印度JSW、中国台 湾中龙和巴西CSP 钢厂得到应用。 2 页 共 21 页 2、钢渣二次处理工艺利用现状 二次处理工艺包括水洗精铁粉工艺技术、精铁球磨制提纯工艺、 渣钢铁回收工艺（含破碎、磁选及筛分技术）及高纯大块渣钢铁加工 提纯工艺等。较早期的钢渣二次处理工艺主要为简单的破碎和筛分， 目前都已升 为多 破碎、多 筛分和多 磁选，如梅钢为3 破7 选 5 筛分、太钢为2 破3 选5 筛分等，都是为了能充分回收钢渣中的金 属以及使尾渣得到充分利用。但是随着处理工序的增加，设备投资、 厂房投资以及日常维护人工都要成倍增加，因此，破碎、筛分及磁选 还应该根据一次钢渣处理的情况来调整。 钢渣的细碎设备如惯性圆锥破碎机，制粉设备如柔性立式磨机、 圆锥磨、卧式磨和辊压磨等应用比较广泛。机械法处理后的钢渣 度 都比较细小，因此其在二次处理时则可以减少破碎、筛分和磁选的设 备投资。从整体来看，国内钢渣二次处理工序各有特色，需要结合钢 渣一次处理工序的整体价值优势来判断其优劣。 3、尾渣利用现状 目前，我国正在研究钢渣尾渣应用的领域有钢渣尾渣制备改性黏 结剂、新型渣罐保护剂、钢渣填料-潜流湿地、焦煤中配入钢渣、酸 改性钢渣处理、改性钢渣除藻、转炉钢渣制备陶瓷等。 钢渣尾渣的应用也是多样化。以热泼法为代表的杭钢，其钢渣处 理企业哈斯科2014 年的钢渣粉产量为 19.5 万吨，尾渣产量为31.5 万吨，其中钢渣用作沥青100 吨、路基料4.7 万吨、配重砂1.3 万吨， 尾渣用于水泥混凝土20 万吨，大块尾