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钢铁渣综合利用现状及问题

信息来源:hunningtu.biz  时间:2006-08-04  浏览次数:172

  我国钢铁渣堆弃量约3亿吨,占地3万亩。2002年全国钢铁渣的产生量总计约为8389万吨,平均利用率约为60%。
  钢铁渣是固体废物中性能最好、利用价值最高的工业渣。为了完成国家“十五”计划所提出的任务,实现钢铁渣高价值资源化利用,冶金行业各企业应将钢铁渣的处理和利用纳入议事日程,安排资金投入,建设以钢铁渣为原料的综合利用产品生产线,走规模化、产业化道路,实现冶金企业废渣“零排放”,降低企业成本,增加企业经济效益,推进“清洁生产”、“文明工厂”,走可持续发展道路。
  钢铁渣开发利用现状
  1.高炉矿渣2002年,我国高炉矿渣约为5909万吨,利用率约为75%。
  其中,除钒钛高炉渣和含放射性的高炉渣未能利用外,普通成分高炉渣的利用率也降低了10个百分点。
  粒化高炉矿渣做水泥混合材生产矿渣水泥,由于矿渣和硅酸盐水泥熟料一起粉磨时,物料易磨性相差很大,使粒化高炉矿渣粉的粒径大部分在60μm以上,水化时得不到全部水化而起微集料作用,活性没有充分发挥出来。在矿渣硅酸盐水泥国家标准中矿渣的掺量最高为70%,而实际生产中矿渣的最高掺量为40%。矿渣掺量再增加,水泥强度明显下降,造成我国矿渣硅酸盐水泥的强度等级一般为32.5和27.5,也影响了该品种水泥的使用范围。
  1999年,由于水泥胶砂强度检验方法采用国际ISO法后,矿渣硅酸盐水泥产品标准也相应修改。原来的425号矿渣硅酸盐水泥用新的强度检验方法检验,其强度将达不到新水泥标准的同标号等级强度指标。另外,新的水泥标准中取消了7天强度指标,增加了3天强度指标,这对现有水泥厂要求更高,必须提高水泥强度才能生存。因此,水泥厂用粒化高炉矿渣做混合材数量减少,给钢铁企业高炉水渣的销售带来困难。
  2.钢渣2002年,我国钢渣产生量约为2480万吨,利用率为36%。
  根据各国国情不同,国外钢渣多用于填海造地,或做公路基层材料和返回冶金生产做炼铁熔剂和烧结矿原料。由于富矿冶炼及降低能耗和材料消耗的工艺要求,钢渣中P、S成分的不良影响被广泛重视,因此返回冶炼使用的数量越来越少。
  经几十年探索,我国钢渣的利用途径有:做烧结矿的原料,做路基材料、回填材料和水泥原料。因钢渣中P、S有害元素对冶炼生产的影响,一些钢铁企业已停止钢渣做烧结矿原料。
  此外,一些企业用钢渣做原料生产地面砖、多孔砖等新型墙体材料。
  钢铁渣开发利用工作的关键问题1.钢铁渣金属Fe回收目前,我国钢铁渣堆置量约3亿吨,每年新产生8389万吨钢铁渣。高炉矿渣中金属Fe含量平均以0.5%计,钢渣中金属Fe含量平均以3%计算,堆置的钢铁渣中约有600余万吨金属Fe未回收。每年新产生的钢铁渣中仍有100万吨金属Fe随渣排出。如何充分全部回收钢铁渣中金属Fe,是关系冶金企业降低消耗和降低成本的重要课题。
  目前,每年排出高炉渣中金属Fe约30万吨,没有回收利用。钢渣中金属Fe约70万吨,目前企业钢渣处理回收铁的工艺仍采用20世纪70年代的低效工艺设备,金属Fe的回收效果不佳。如:(1)破碎—筛分—磁选工艺
  此工艺因金属铁被钢渣包裹,或粘结在一起,破碎时不能将两者充分分离,通过磁选回收的金属Fe的品位不高,不能有效回收利用,部分金属Fe随不同规格的钢渣和尾渣排出。
  (2)破碎—湿磨磁选工艺此工艺虽然经过水浮选和磁选可以回收部分铁粒或铁精粉,但是尾渣呈泥浆排出,造成二次污染,同时尾渣的活性遇水后消失,不能再高价值资源化利用。
  2.钢铁渣粉超细粉磨设备钢铁渣粉做混凝土掺合料是21世纪钢铁渣高价值利用的主要途径。目前,国内外粒化高炉矿渣粉的粉磨设备有管磨机、立磨、卧辊磨和挤压磨等,高效节能的粉磨设备是国内外设备厂研究开发的重点。
  任何设备的产生都是针对某种物料性质和加工细度而设计的,一种设备不可能适应硬度不同、易磨性不同和满足一定细度要求的物料生产。
  现只就立磨粉磨粒化高炉矿渣的问题谈几点看法:立磨在国外多用于煤、石灰石和水泥生料的粉磨,或用在水泥预粉磨工序。近几年经过不断改进,有的立磨可用于水泥终端粉磨或粒化高炉矿渣的磨细。
  立磨对粉磨生料、煤时节能降耗的作用不容置疑,目前立磨作为水泥的终端粉磨并不普遍,而粒化高炉矿渣呈玻璃体结构,易磨性比熟料还差,且含有金属Fe,采用立磨设备是否是最佳设备还没有定论。
  因为不同易磨性的粒化高炉矿渣采用立磨后,其磨辊、磨盘的损耗和寿命、维修费用、产品细度在500m2/kg时的电耗增大、产量的下降、产品微观形态呈片状对混凝土流动性和强度的影响等一系列问题,还没有确切的实践数据,待进一步总结分析。
  在此情况下,钢铁企业在建设矿渣粉厂时,应根据原材料的性质、产品质量要求、资金状况,因地制宜地进行设备选型,确定工艺路线,以获得最佳的技术经济效果。

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