高炉水渣综合利用——用高比例高炉水渣制造微晶玻璃

中国资源综合利用●2003／03●高炉水渣综合利用——用高比例高炉水渣制造微晶玻璃蒋伟锋(安徽工业大学化_2--与环境学院，安徽马鞍山243000)摘要：介绍了用高比例高炉水渣制造高附价值微晶玻璃的试验条件，与常规压延法、烧结法相比可较大幅度节约能耗、降低成本。关键词：高炉水渣；微晶玻璃：生态水泥；核化剂；核化；晶化1概述高炉水渣是炼铁过程中产生的，当它浮在铁水层上面并以高温熔融状态流出时，水淬急冷而成的一种粒化废渣，俗称“水渣”。它属于高克拉克指数类物质，含有潜在能量的一种工业“资源”。目前主要用来生产矿渣水泥，这种水泥是一种典型的“生态水泥”，但要生产优质高强或超高强的水泥，必须将水渣细磨至比表面积在40o—l000m2／kg，甚至更细，而一条上规模的、适合大中型钢铁企业的矿渣微粉生产线投资要高达14000万元以上，投入虽大，经济效益却并不高。总的来说，水渣的高效益利用途径不多，此外，每年仍有大量的水渣被粗放式简单利用(如建筑填料等)而白白地浪费，还有不能直接利用的，每年以数百万吨的速度在递增，它们闲置占地、风化失去活性、污染环境、破坏生态平衡。因此，寻求水渣高附价值综合利用途径，一直是人们所探索和追求的目标。作为高强、高档、高附价值的微晶玻璃，在建筑、装饰和工业上作耐磨、耐腐、耐高温、电绝缘等材料方面具有极为广阔的市场及前景。但就其生产而言，长期以来一直是以一次性自然资源为主，虽然我国许多科学工作者为此作了长期的、大量的研究，终因废渣的化学成分复杂，且时有波动，给实际工业生产带来诸多不利因素，因此作为生产微晶玻璃的原料，废渣的利用比例一直很低。另外，基础玻璃熔化、晶化温度高，时间长，也是微晶玻璃生产成本居高不下的另一重要因素。作者通过反复的研究试验，发现以水渣为主要原料，在适当的工艺条件下，可生产出琥珀色、玉白色两种装饰效果较好的微晶玻璃。2基础玻璃的选择与配方的确定选用马钢某高炉产生的水渣废料，其化学组成、颗粒组成分别见表1和表2。由表1可知，水渣中CaO、SiO：、A1203、MgO是主要成分，占总量的一28—97％左右，这些化学成分都是基础玻璃所需要的组分；通过光学显微结构分析，得知水渣的物相组成是以玻璃相为主的结构材料，其玻璃体达97％以上，另外有少量黄长石微晶体组成，这种特殊的物相组成可降低其熔化的温度；由表2可知，水渣是以粒径<2mm为主的