钢渣综合利用的方法

钢渣回收利用方法
钢渣的回收利用方法主要包括内循环和外循环两种途径。

内循环是指在钢铁企业内部自行循环使用钢渣。

这种利用方式主要是将钢渣作为烧结矿的原料和炼钢的返回料，代替石灰作溶剂，返回高炉或烧结炉内作为炼铁原料。

这种方法对于钢渣的物理状态无特殊要求，具有冷却时间短、处理量大、便于机械化生产的特点，且钢渣的稳定性较好，为钢渣的资源化利用奠定了良好基础。

外循环则主要是指将钢渣用于建筑建材行业。

钢渣可以作为水泥生产用混合材，也可以广泛用于铁路、公路和工程回填，特别适于沼泽、海滩的筑路造地。

此外，钢渣中含有微量的锌、锰、铁、铜等元素，对缺乏此微量元素的不同土壤和不同作物，起不同程度的肥效作用，因此也可以用作硅肥和酸性土壤改良剂。

总的来说，钢渣的回收利用方法多种多样，不仅可以实现资源的再利用，还可以减少环境污染，具有显著的经济效益和社会效益。

钢渣的综合利用钢渣是在转炉、电炉或精炼炉熔炼过程中产生的由炉料杂质、造渣材料等熔化形成的以氧化物为主、有时还含有少量氟化物、硫化物及渣钢渣粒的冶炼废物，发生量约占钢铁企业固废总量的25%。

近年来，我国钢铁业发展迅猛，粗钢产量年均增长22.4%，2010年1～9月已达4.75亿t计，由此产生近1亿t的钢渣。

钢渣中富含Ca、Si、Fe、Mg、A1等有价元素，蕴含大量热能，是一种宝贵的次生资源，而有效处理和利用钢渣，不仅有利于节能降耗和温室气体减排，还是钢铁企业实现可持续发展和循环经济的必由之路。

1钢渣的种类与来源冶金企业生产工艺的各异导致渣的种类也不尽相同，特别是化学成分和物理性能存在巨大差异。

鞍钢长流程生产工艺所产生的渣，大体上分为脱硫渣、转炉炼钢渣、连铸渣和精炼渣等：①脱硫渣。

转炉炼钢前进行铁水预处理，在脱硫站脱硫扒渣，炉渣碱度较高。

一般，因脱硫渣的硫过高而须脱硫处理，否则，其冶金用途不大。

②转炉钢渣。

鞍钢日产5000t左右的转炉钢渣，占钢厂渣总量的60%以上，是一种利用范围较广和使用价值最高的钢渣。

③连铸渣。

鞍钢采用全流程的连铸生产工艺，连铸过程中的保护渣成分在使用前后变化不大，理论上可循环使用。

但现实中因连铸保护渣随二冷水流走并与其它杂质混杂，且含较多难以回收的氟，故大部分堆放在渣场，目前利用率偏低，其应用问题还有待于进一步研究。

④精炼渣。

鞍钢采用炉外精炼等措施冶炼高纯净度的钢水，精炼过程产生大量副渣，其除含高碱度的碱性氧化物外，还有非常高的三氧化二铝和非常低的金属铁量，适合制造水泥和耐火材料。

同时，国外已开展对精炼渣深人利用的研究，如日本己对LF炉的顶渣利用课题立项，开展了热渣循环利用的研究。

2钢渣的基本物性2.1钢渣的物理性质钢渣呈黑色，外观像结块的水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度大，密度为1700~2000kg/m3。

钢渣组成来源于铁水与废钢中所含铝硅锰等元素氧化后形成的氧化物；金属料带入的泥砂；加入的造渣剂，如石灰、萤石等；作氧化剂或冷却剂使用的铁矿石、烧结矿、氧化铁皮等；被侵蚀的炉衬材料和炉材料；脱氧用合金的脱氧产物和熔渣的脱硫产物等。

钢渣综合利用方法和处理工艺的介绍钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，钢产量近几年不断提高，钢渣作为炼钢工艺流程的衍生物随着钢产量的提高年产量不断递增。

据最新资料统计，2004年我国钢渣的产生量为3819万ｔ，钢渣利用率仅为10%左右，该数据显示钢渣利用率很低，距离钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标尚远。

积极开发和应用先进有效的处理技术和资源化利用新技术，提高其利用率和附加值，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。

钢渣利用途径和制约钢渣利用率的因素钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿的原料和炼钢的返回料。

钢渣的外循环主要是指用于建筑建材行业。

1 钢渣的内循环利用钢渣返烧结主要是利用钢渣中的残钢、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化锰等有益成分，而且可以作为烧结矿的增强剂，因为它本身是熟料，且含有一定数量的铁酸钙，对烧结矿的强度有一定的改善作用，另外转炉渣中的钙、镁均以固溶体形式存在，代替溶剂后，可降低溶剂(石灰石、白云石、菱镁石)消耗，使烧结过程碳酸盐分解热减少，降低烧结固体燃料消耗。

钢渣在钢铁企业内部循环历来受到重视和普遍采用，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流动性，增加铁的还原产量。

但是配矿工艺对返烧结有影响，过度使用会造成磷等有害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。

研究表明，当高炉炉料使用100%自熔性球团矿时，5%转炉渣作为溶剂加入会引起高炉运行不畅，原因是明显影响球团矿的软熔特性，增大软熔温度间隔，使炉渣粘性有增大趋势。

另外钢渣的成分波动较大，烧结配矿时要求钢渣各种氧化物成分波动≤±2%，粒度要求一般小于3ｍｍ，钢渣在成分上很难满足要求，对钢渣破碎和筛分的要求也高。

由于这些不利因素存在，尤其是各大钢铁公司普遍采用富矿冶炼，推行精料入炉方针，同时要求炼钢和炼钢工序的能耗和材料消耗指标不断降低，致使返回烧结利用的钢渣量越来越低。

钢渣处理技术及综合利用途径钢渣是工业生产过程中产生的一种重要副产物，它通常以各种物理和化学性质不可逆变的形式存在于环境中，饱受环境污染的威胁。

因此，如何有效处理和有效利用钢渣已成为当前重要的科学问题。

一般来说，钢渣的处理技术可以分为三类：冶金法、物理法和化学法。

冶金法是将冶金钢渣进行再加工，以制备钢材、硅钢和不锈钢等小件或尺寸的产品的一种技术。

这种方法的优点是能够实现钢渣的资源化利用，但也存在一些问题，其中污染问题是最为突出的，这种技术排放的大量有机物和重金属会对环境造成极大的危害。

物理法是指通过使用物理方法，如破碎、焙烧和电熔法等，使钢渣分解、消化、回收的一种技术，优点是在处理时不会污染环境，此外，它不仅可以回收钢渣中的有价值的材料，还可以将剩余的钢粉作为混凝土和涂料的良好原料。

化学法是以化学物质对原料进行处理，以改变其形态或组成，或者采用反应与吸附来回收有价值的成分，如提炼钢渣中的钒、金属元素等，从而获得可再利用的结果。

除了以上三类处理技术以外，人们还可以采取其他方式进行钢渣的利用，如真空脱渣及其他技术的结合、改性技术、钢渣混凝土技术等。

真空脱渣是将钢渣进行预混并在真空状态下加热分解，以提炼优质钢渣的一种方法。

这种方法可以提炼出高质量的钢渣，并将其用于制造汽车零部件和一般结构件等产品。

钢渣改性技术是利用化学聚合物等改性剂，将无机、粗糙、块状钢渣变成中等粒度钢渣，从而提高钢渣的利用率。

钢渣混凝土技术是一种将钢渣用作混凝土建筑材料的新型技术，它可以有效替代传统建筑材料，钢渣混凝土具有轻质、高强度、防水、防火、耐腐蚀等优点，可以大大降低建筑工程中的成本并有效保护环境。

综上所述，钢渣的处理技术有冶金法、物理法和化学法等，它们可以用于减少钢渣污染，实现资源化利用。

另外，人们还可以采取真空脱渣技术、改性技术以及钢渣混凝土技术等手段进行钢渣的利用，以提高钢渣的利用效率。

总之，钢渣处理技术及其综合利用可以有效解决环境污染问题，提高资源的利用效率，促进工业发展，具有重要的经济意义和社会意义。

钢渣处理工艺及资源化利用技术“十五”以来，在钢渣综合利用方面走出一条以废养废、自我完善、良性循环的可持续发展道路，成功探索出“资源-产品-再生资源-再生产品”的循环经济模式，建立了钢渣资源化循环利用平台，即环保稳定型钢渣全粉化处理工艺―节能高效型渣铁分离生产工艺―循环提质的含铁渣粉精选工艺―资源化利用的建材生产工艺―综合利用的钢渣微粉生产工艺，再建立输送物流平台，形成一体化综合控制系统，使莱钢转炉钢渣得到了100%资源化处理利用。

2钢渣处理工艺2.1节能环保型钢渣全粉化处理工艺将热融钢渣加热至300～800℃后流入冷炖池中，展开洒水冷炖处置，利用钢渣自身热量所产生的热应力并使大块钢渣水解，同时在罐中产生的大量常压饱和状态蒸汽与渣中游离氧化钙、游离氧化镁促进作用所产生的化学形变并使钢渣进一步碎裂过氧化苯甲酰，达至钢渣碎裂的目的。

该工艺主要包含甩盆装置、自动踢水装置、冷炖池、蒸汽废旧装置、冷炖砌、循环水系统、筛分耐旱性系统等。

工艺流程为：钢渣盆→甩盆好像渣至冷炖池→封盖洗衣服冷炖淋化→挑渣→筛分(<200mm钢渣)→步入各料仓→皮带机运送至碎裂磁选生产线受到料仓。

该工艺主要特点：1)同时实现了白钢渣盆一次甩盆入池作业，提升了作业效率。

通过对喷淋水电动阀门的流量掌控，同时实现了自动准确喷淋水粉化钢渣，钢渣过氧化苯甲酰率为100%。

2)冷炖法对飞溅渣、流动性钢渣都能够展开处置。

通过优化冷炖池壁板坯民主自由内模工艺，板坯加装并无螺栓相连接，高温下不变形，同时实现了冷炖池的新机制利用。

3)通过在冷炖池砌上设计水封装置及防爆膜，既保证了冷炖池蒸汽不溢出，又能够确保蒸汽压力少于0.16mpa时池砌不被顶起。

4)通过在蒸汽管道上加设引风机或电动掌控阀门及自控压力表，同时实现了蒸汽采暖的废旧利用，增加蒸汽的阴之木，节约了能源。

5)通过对过氧化苯甲酰后钢渣漏水搜集，并展开三级过滤器，同时实现了污水的再循环利用。

钢渣有哪些利用途径
钢渣的利用途径有以下几方面：
（1）用于冶金原料。

烧结矿中配入5％～15％粒度小于8mm的钢渣代替熔剂，不仅可回收利用渣中钢粒、氧化铁（FeO），氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化锰（MnO）、稀有元素（V、Nb……）等有益成分，而且可作为烧结矿的“增强剂”，显著地提高烧结矿的质量和产量；钢渣代替石灰石作为高炉或化铁炉的熔剂，即可利用渣中有益成分，节省熔剂（石灰石、白云石、萤石）消耗，又可改善高炉渣或化铁炉渣的流动性，增加铁的产量；转炉炼钢时，每吨钢使用高碱度的返回钢渣25kg左右，并配合使用白云石，可以使炼钢成渣早，减少初期渣对炉衬的侵蚀，有利于提高炉龄，降低耐火材料消耗，此外还可以富集和提取渣中稀有元素。

（2）用于建筑材料。

钢渣在铁路、公路、路基、工程回填、修筑堤坝、填海造地等工程中使用，国内外均有相当广阔的实践，钢渣的性能好、强度高、自然级配好，是良好的建筑石材；钢渣的化学成分与水泥类似，具有水硬胶凝性，因此可以作为无熟料或少熟料水泥的原料，也可作为水泥熟料的配料。

（3）钢渣用于农业。

钢渣是一种以钙、硅为主含多种养分的、具有速效又有后劲的复合矿物质肥料。

除硅、钙外，钢渣中尚含有微量的锌、锰、铁、铜等元素，对作物生长起—定促进作用。

有些钢渣含磷较高，可生产钙镁磷肥和钢渣磷肥。

钢渣综合利用途径及处理工艺的选择钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，钢产量近几年不断提高，钢渣作为炼钢工艺流程的衍生物随着钢产虽的提高年产虽不断递增。

据最新资料统计，2004年我国钢渣的产生竝为3819万t ,钢渣利用率仅为10%片-右，该数据显示钢渣利用率很低，距离钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标尚远。

积极开发和应用先进冇效的处理技术和资源化利川新技术，提高英利川率和附加值，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。

钢渣利用途径和制约钢渣利用率的因素钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿的原料和炼钢的返冋料。

钢渣的外循环主耍是指用于建筑建材行业。

1钢渣的内循环利用钢渣返烧结主要是利用钢渣屮的残钢、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化镭等有益成分，而且可以作为烧结矿的增强剂，因为它本身是熟料，且含有一定数量的铁酸钙，对烧结矿的强度有一定的改善作用，另外转炉渣中的钙、镁均以I古I溶体形式存在，代替溶剂后，可降低溶剂（石灰和、白云石、菱镁右）消耗，使烧结过程碳酸盐分解热减少，降低烧结固体燃料消耗。

钢渣在钢铁企业内部循环历來受到重视和普遍采用，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流动性，增加铁的还原产暈。

但是配矿工艺对返烧结冇影响，过度使川会造成P等冇害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。

研究表明，当高炉炉料使用100%口熔性球团矿时，5%转炉渣作为溶剂加入会引起高炉运行不畅，原因是明显影响球团矿的软熔特性，增大软熔温度间隔，使炉渣粘性有增大趋势。

另外钢渣的成分波动较人，烧结配矿时要求钢渣各种氧化物成分波动W±2%,粒度耍求一般小于3mm,钢渣在成分上很难满足耍求，对钢渣破碎和筛分的要求也高。

由于这些不利因素存在，尤其是各大钢铁公司普遍采用富矿冶炼，推行精料入炉方针，同时要求炼钢和炼钢工序的能耗和材料消耗指标不断降低，致使返回烧结利用的钢渣量越来越低。

钢铁厂钢渣处理利用的原理
钢渣处理利用的原理是通过炼钢过程中产生的废渣，经过适当的处理和利用，可以变废为宝。

钢渣主要包括氧化铁、氧化钙、氧化硅等成分，可以通过以下几种方法进行处理利用：
1. 冶金炉渣综合利用：通过炼钢炉渣的分级回收，将其用于生产水泥、砖块等建筑材料，或者用于道路铺设、填埋等工程。

2. 热值回收利用：利用钢渣中的高热值成分，进行燃烧，产生蒸汽和热能，用于发电或供暖，实现资源再利用。

3. 钢渣资源化：利用钢渣中的铁和其他有价值的金属元素，进行回收利用，提高资源的利用率，减少环境污染。

4. 钢渣固化处理：将钢渣与适当的添加剂混合，并进行固化处理，使其用于生产水泥、砖块等建筑材料，降低对环境的影响。

通过以上方法，钢铁厂可以实现对钢渣的有效处理和利用，减少对环境的污染，同时实现资源再利用，达到可持续发展的目的。

专利名称：钢渣资源化综合利用方法
专利类型：发明专利
发明人：师博,祝丹丹,师盼盼,王玉军,王芊芊,张涵申请号：CN202210423343.3
申请日：20220421
公开号：CN114592120A
公开日：
20220607
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于钢渣利用技术领域，具体涉及一种钢渣资源化综合利用方法。

本发明的步骤如下：将钢渣研磨、浆化、酸溶、过滤，得到滤液和滤渣，从滤渣中提取硅微粉，从滤液中依次采用加氨水调pH3‑4提取氢氧化铁，加硫酸盐提取硫酸钙晶须，钛离子交换树脂吸附、解吸提取钛，钒离子交换树脂吸附、解吸提取钒，加氨水调pH6‑7提取氢氧化铝，加铵盐提取磷酸铵镁，最后滤液蒸发浓缩，得到铵盐和蒸馏水，铵盐回流程沉钒使用，蒸馏水用于钢渣浆化过程循环使用。

本发明对钢渣中含有的硅、铁、钙、钛、钒、铝、镁、磷进行提取利用，实现了钢渣的资源化综合利用，且处理方法简单，不产生二次固废和废液，绿色环保。

申请人：淄博凡纳蒂斯技术服务有限公司
地址：255000 山东省淄博市淄博经济开发区南定镇张南路372号院内北数第四间
国籍：CN
代理机构：青岛发思特专利商标代理有限公司
代理人：耿霞
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专利名称：一种钢渣的综合利用方法专利类型：发明专利
发明人：焦林春,闫得慧,胡宝林,赵翠霞申请号：CN202110337498.0
申请日：20210330
公开号：CN113121129B
公开日：
20220208
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种钢渣的综合利用方法，包括：步骤S1，利用破碎机将钢铁厂生产的废渣进行破碎处理以得到钢渣；步骤S2，利用干法磁选机将所述钢渣进行磁选筛分以得到高铁钢渣与低铁钢渣；步骤S3，将所述高铁钢渣利用自磨机球磨后经湿法磁选机进行磁选以得到全铁和尾泥，所述尾泥经晾晒、干燥后用以制备尾气净化剂；步骤S4，将所述低铁钢渣与脱硫石膏、熟料及激发剂在球磨机中进行球磨磨粉以制备胶凝剂；从而能够通过对干法磁选后的钢渣的粒度和磁性进行检测，以将钢渣进行筛分后得到低铁钢渣和高铁钢渣，进而将低铁钢渣用以制备胶凝剂，将高铁钢渣用以制备尾气净化剂，进而本发明能够充分利用钢渣中的有效成分，减少资源浪费，避免污染环境。

申请人：内蒙古金辉稀矿股份有限公司
地址：015400 内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特前旗先锋镇黑柳子工业园区金辉稀矿股份有限公司
国籍：CN
代理机构：深圳市兴科达知识产权代理有限公司
代理人：覃曼萍
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钢渣处理技术及综合利用途径摘要：国内外对钢渣的利用都作了不少研究，但钢渣利用率不高的原因是其成分很复杂，但随着矿源能源的紧张，对钢渣进行处理和综合利用一直是值得关注和探索的课题，文章就目前较为成熟的方法进行了介绍。

关键词：钢渣处理；技术；综合利用钢渣是炼钢过程中排出的废渣。

钢渣主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，加入的造渣剂，金属炉料带入的杂质以及脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。

目前我国钢渣年产量1亿多t，累计堆放尚未利用的钢渣达3亿t，对其进行处理和综合利用，具有很大的经济效益、社会效益和环境效益。

1 钢渣的处理工艺1.1 冷弃法钢渣倒入渣罐缓冷后直接运到渣场抛弃，这种处理技术不仅占地大，易形成渣山，而且不利于钢渣加工和合理利用，所以不建议采用此种工艺。

1.2 热泼法随着炼钢炉容量加大，氧气在炼钢炉中的应用，快速炼钢要求快速排渣，从而发展了热泼法技术。

热泼法是把炼钢渣倒进渣罐后，用吊车将渣罐吊起并将里面的熔渣分层倒在渣床上，经空气冷却降温至350～400 ℃时再喷淋适量的水，使高温炉渣急冷碎裂并加速冷却。

1.3 水淬法由于钢渣比高炉渣碱度高、黏度大，其水淬难度也大。

该法原理是；液态高温钢渣在流出和下降过程中，被压力水击碎、分割，同时高温熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，使熔渣在水幕中进行粒化。

1.4 盘泼水冷法该法是用吊车把渣罐内熔渣泼在高架泼渣盘内，喷淋适量的水使钢渣急冷碎裂，渣层一般厚3～12 cm。

然后再用吊车把渣盘翻倒，对碎渣进行池边喷水降温，最后把渣倒入水池内进一步降温冷却，使渣粉碎到粒度为0.5～10 cm，用抓斗抓出装车，送到钢渣车间再处理。

1.5 粒化法该法和水淬法有相似之处，原理是把液态钢渣均匀流入粒化器，在粒化器中被高速旋转的粒化轮破碎并沿切线方向抛出，同时受高压水流冷却后落入水箱，通过传送皮带送到渣场。

2 钢渣的综合利用我国从20世纪70年代提出了“综合利用、变废为宝”的口号，开展了固体废物综合利用技术的研究和推广工作，现已取得了显著成果，部分地区的综合利用率已超过了80%，但钢渣利用率一直不高的原因是因为钢渣成分复杂，见表1。