高炉渣作为可回收材料的综合利用探讨

2007年·第6期材料综述中国材料科技与设备(双月刊)高炉渣作为可回收材料的综合利用探讨李峰，赵俊学，宫国卓，李小明，梁林旺(1．西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055；2．中国科学院过程工程研究所，北京100080)摘要：文章主要介绍了高炉渣目前阶段的各种综合利用技术，分析了我国高炉渣综合利用中还存在的问题，探讨了高炉渣利用的未来的发展趋势。关键词：高炉渣；综合利用中图分类号：TF09文献标识码：A0引言高炉渣是黑色金属火法冶炼中产生数量最多的一种炼铁固体废弃物，在冶炼过程中由矿石、燃料中的灰分和助熔剂等炉料中的非挥发组分形成。根据目前我国矿石品位和冶炼水平，会产生0．6～0．7t渣／t铁，年均排出高炉渣2000万t，西方发达国家平均水平为0．27～O．3t渣／t铁。随着钢铁行业的迅速的发展，高炉渣的治理也在不断改进和提高，很多国家根据本国的国情，采用不同的处理工艺，使高炉渣的利用率不断提高。虽然高炉渣现已基本得到利用，但为寻求保护环境、节能降耗的治理新技术，开发更多、价值更高的高炉渣的利用新途径仍将是今后冶金行业固体废弃物处理处置的发展方向。1高炉渣的来源及组成1．1高炉渣的来源高炉冶炼生铁时，从炉顶加入的原料中除主要原料铁矿石和燃料(焦炭)外，还要加入助熔剂。大部分铁矿石中的脉石主要由酸性氧化物si0、A10。等组成，它们熔化时所需要的温度极高而炼铁时的高炉温度很难令其熔化，为此，必须加入适量的助熔剂，如石灰石和白云石，使它们生产低熔点共熔化合物，这些化合物连同被腐蚀的炉衬一起构成流动性良好的非金属渣一即高炉渣。由于渣比铁水轻而浮在铁水表面，从高炉的出渣口排出炉外[1]。1．2高炉渣的组成高炉渣的产生量与矿石品位的高低、焦炭中灰分的多少及石灰石等有关。一般含有15中以上的化学成分，且波动范围较大，主要有CaO、MgO、SiOz、A1zO。四种，多数高炉渣中这四种化合物占高炉渣总重的95以上，主要CaO、MgO来自熔剂、si0和A10。来自矿石中的脉石和焦炭中的灰分[1]。我国主要钢铁厂的高炉渣化学成分见表1L2』。表1我国主要钢铁厂的高炉渣化学成分(质量分数。)Tab．1Chemica1ConstituentsofBlastFurnaceSlaginChina’SmainIronAndStee1Works(MassFraction，)名称CaOS