钢渣的利用
- 格式:doc
- 大小:18.00 KB
- 文档页数:3
碳化法钢渣处理技术
碳化法钢渣处理技术是钢铁行业中常用的一种技术,在钢铁生产过程中,会产生大量的废钢渣和废铁渣,而这些废渣不仅占据了大量的场地,还可能对环境造成严重的污染。
因此,对于废渣的处理具有重要的意义。
碳化法钢渣处理技术就是采用高温处理的方法,将钢渣中的有机物分解成气体和液体,从而避免产生废渣。
这种处理技术的优点在于可以充分利用废钢渣和废铁渣中的资源,避免浪费、污染环境。
具体来说,碳化法钢渣处理技术的步骤如下:
1. 将废钢渣和废铁渣放入高温处理炉中,将温度升高至900℃以上,加热时间约为1-2小时。
2. 高温下,废渣中的有机物分解成气体和液态物质。
这个过程称为碳化反应。
3. 在反应结束后,将产生的废气和废液进行收集和处理。
4. 废气可以用于发电或者做为道路材料的补充;废液则可以提取其中的有用物质作为资源再利用,也可以处理成无害的水。
整个处理过程非常简单,而且处理效果很好。
碳化法钢渣处理技术可以达到95%的处理效率,能够对大部分钢渣进行处理,并且过程中几乎不会产生新的污染物。
同时,这种方法的成本也很低,只需要投入相对较小的财力,就能够实现废渣的大规模处理。
综上所述,碳化法钢渣处理技术是一种非常有效的处理废渣的方法,
同时也具有经济效益和环保效益,非常适合在钢铁行业中进行推广和应用。
炼钢渣料用途炼钢渣料是指在钢铁行业生产过程中产生的废渣物,例如钢渣、炉渣等。
这些渣料通常被视为废弃物,但事实上,它们具有许多重要的应用价值。
炼钢渣料的用途多样,可以在建筑、冶金、水泥和环保等领域发挥重要作用。
首先,炼钢渣料广泛应用于建筑工业。
钢渣经过研磨和筛分处理后,可以用作混凝土配料的补充材料。
钢渣砂在混凝土中具有良好的黏结性和强度,能够提高混凝土的力学性能,并减少混凝土的收缩和裂缝。
此外,钢渣料还可以制成各种预制构件,如路基砖、路面砖、地铁隧道等,用于城市基础设施建设。
其次,炼钢渣料在冶金工业中也有重要的应用。
钢渣可以用作冶金炉料的原料,被加入到冶炼过程中,将其与其他金属原料混合,可以调整矿石的成分和冶金性能,提高冶金过程的效率和产量。
同时,钢渣还可以被用来制备耐火材料,用于高温炉窑的内衬。
此外,炼钢渣料也被广泛应用于水泥工业。
钢渣经过适当的处理后,可以作为水泥生产过程中的主要原料之一。
钢渣可以提供额外的硅酸盐和铝酸盐,增加水泥的水化反应,提高水泥的强度和耐久性。
同时,水泥中加入适量的钢渣还可以提高水泥的零膨胀性,减少水泥的收缩和裂缝。
此外,炼钢渣料在环境保护方面也有重要意义。
由于炼钢渣料中含有一定量的氧化铁和钙镁矿物,可以用于调整土壤的酸碱度和养分含量,改善土壤质量。
钢渣还可以用作固体废物的填埋材料,通过填埋和固化过程,将有毒有害物质转化为无害的化合物,减少对环境的污染。
总之,炼钢渣料在建筑、冶金、水泥和环保等领域都具有重要的应用价值。
利用炼钢渣料可以降低原材料消耗和能源消耗,减少废弃物产生,实现资源的循环利用和环境的可持续发展。
因此,钢铁企业和相关行业应积极推进炼钢渣料的开发和利用,加强研发和技术创新,为我国的工业发展和环境保护做出贡献。
钢渣的利用及其应用研究进展论文
钢渣是钢铁工业生产过程中产生的废弃物,它包括钢铁轧制过程中发生的渣料以及焊接、热处理和加工过程中产生的残留材料。
长久以来,钢渣一直是一种有毒的污染源,其中含有大量的重金属和粉尘,因此产生了污染环境和人体健康的危害。
近年来,由于科技的进步,钢渣的利用受到越来越多的关注。
它既可以作为原料再被加工,也可以用于冶金、农业或其他行业的原料。
在冶金行业,钢渣已广泛用于铁锭冶炼,并在半碳钢、低合金钢和各种灰铁中发挥着重要作用。
如果这些钢渣被经过合适的净化处理,则可以用于构成钢结构或类似的大型装置。
同样,钢渣也可以作为各种铸件的材料。
比如,钢渣可以用于制造汽车零部件,桥梁,机械设备等。
在农业行业,钢渣也可以用于填料,防护和肥料制备中,可以有效地增加耕地的肥力,改善土壤结构,减少水土流失,从而改善农作物的产量。
在矿产开采方面,钢渣也可以用作开采过程中有害物质的结合剂,这不仅可以保护环境,还可以有效地提取矿物质。
此外,近年来,随着环保意识的提高,钢渣也得到了越来越多的应用。
例如,钢渣可以用于制造建筑材料,道路施工,沥青混凝土等;也可以用于石油及化学工业中的分离剂,过滤材料和除臭剂;也可以用于能源回收中,用于煤气炉的填料及催化剂,等等。
总之,钢渣的利用及其应用研究已取得了重大进展,它在工业及农业中都有着重要的作用,从而可以从根本上减少对环境和人类健康的危害,更加有效地提高生产效率和保护环境。
冶金废渣的利用现状及前景随着工业的发展,冶金废渣不断产生。
如果随意丢弃,不仅会浪费资源,还会对环境造成污染。
因此,对冶金废渣的有效利用就成为重要的问题。
目前,冶金废渣的利用现状及前景如下:1. 填充工程冶金废渣中一部分可作为填充材料。
填充工程是将废渣作为填充材料填埋在污染场地中,以达到修复污染的目的。
填充工程的优点是对废渣的要求较低,施工简便,费用较低,可减少对环境的影响。
但是,填充工程存在一定的潜在环境风险,需特别注意废渣的性质和填充位置等因素。
2. 水泥生产冶金废渣中的一部分可用于水泥生产。
其中,矿渣粉是水泥生产中的重要成份之一。
矿渣是冶金过程中副产生的废渣,利用矿渣粉生产水泥不仅能够减少废渣的污染,还能够节约能源和资源,有利于环保。
但是,利用废渣生产的水泥质量需符合国家标准,否则会影响生产的稳定性和应用效果。
3. 道路铺设冶金废渣中的一部分可以用于道路铺设。
矿渣、钢渣和高炉炉渣等废渣可以用作路基和路面的矿粉或矿渣骨料。
利用废渣铺设道路有利于减少资源浪费和环境污染,还可以提高道路耐久度和质量。
但是,铺设废渣路面也可能存在一些问题,如路面耐久性和环境安全问题。
4. 农业施用部分冶金废渣可直接施用于农业生产。
如高炉灰、矿渣可以作为土壤改良剂使用,可以调节土壤酸碱度,提高土壤肥力。
但是,废渣应用于农业生产需符合国家标准,避免对土壤和农作物产生负面影响。
5. 新材料开发冶金废渣中的一部分可利用于新材料研发。
比如,煤渣、煤灰可用于制造煤矸石灰轻质骨料,矿渣可用于制造态氧硅酸盐水泥等。
利用废渣开发新材料可以节约资源,同时也可以为新材料的研究和应用提供更多的研究方向。
综上所述,冶金废渣的利用已成为当前环保和资源节约的重要问题。
虽然目前已有很多废渣的利用方式,但在应用时仍需要根据不同的废渣性质和应用领域综合考虑。
未来,冶金废渣的利用将越来越多元化,不断开拓新的应用领域。
钢渣资源综合利用及发展前景展望一、本文概述随着全球工业化的快速发展,钢铁产业作为国民经济的支柱产业,其生产过程中产生的钢渣废弃物也日益增多。
钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物,其成分复杂,含有大量的铁、钙、镁等可利用元素,但同时也存在重金属等有害物质。
因此,钢渣的综合利用不仅关乎资源的有效回收,也关乎环境保护和可持续发展。
本文旨在全面梳理钢渣资源综合利用的现状,分析其技术路径、经济效益及环境效益,并探讨钢渣资源未来的发展前景。
通过深入研究,我们期望为钢铁产业的绿色转型提供理论支持和实践指导,推动钢渣资源化利用技术的创新与应用,实现经济效益、社会效益和环境效益的和谐统一。
在接下来的章节中,我们将详细介绍钢渣的物理化学特性,分析钢渣的综合利用技术,包括钢渣在建筑材料、农业肥料、环境治理等领域的应用。
我们还将评估钢渣综合利用的经济效益和环境效益,以及面临的技术挑战和政策障碍。
我们将展望钢渣资源综合利用的未来发展趋势,提出针对性的政策建议和技术创新方向,以期为我国钢铁产业的绿色发展贡献力量。
二、钢渣的成分与特性钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物,主要由矿石、熔剂、氧化铁皮、杂质以及造渣材料在熔融状态下混合、冷却、凝固而成。
钢渣的化学成分复杂,主要包括钙、硅、铝、铁、镁、锰等元素,其中钙和硅的含量较高,这使得钢渣具有一定的利用价值。
钢渣的物理特性因其冷却方式和成分差异而有所不同。
钢渣的外观通常为深灰色或黑色的不规则块状,密度较大,硬度较高。
钢渣的内部结构疏松多孔,具有良好的吸水性和透水性,这使得钢渣在建筑材料领域具有一定的应用潜力。
钢渣还具有一些独特的化学特性。
由于钢渣中含有大量的碱性物质,如氧化钙、氧化镁等,这使得钢渣具有碱性激发剂的特性,可以与其他废弃物进行混合利用,制备出具有一定强度和耐久性的建筑材料。
钢渣中的铁元素也可以被回收利用,用于生产铁合金或其他铁制品。
钢渣的成分复杂且具有一定的利用价值。
通过深入研究和开发,我们可以充分利用钢渣的物理和化学特性,实现钢渣的资源化利用,同时减少环境污染和资源浪费。
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。
钢铁厂炼钢渣处理管理制度1. 概述钢铁生产过程中产生的渣(包括钢渣、炉渣、废渣等)对环境和资源造成严重影响。
为了合理、安全地处理和利用这些渣,提高炼钢产业的可持续发展水平,本文制定了钢铁厂炼钢渣处理管理制度。
2. 渣的分类和处理2.1 钢渣的分类钢渣主要包括氧化物、金属和非金属等成分。
根据成分的不同,可将钢渣分为氧化物渣、金属渣和废渣等几个主要类别。
2.2 渣的处理原则渣的处理应遵循“减量化、资源化、无害化”原则。
通过减少产生量、提高资源利用率和改善处理方式,实现对渣的最佳管理和利用。
3. 渣的处理流程3.1 渣的收集和分类钢铁厂应设置专门的渣料堆场,统一收集钢炉渣、炉渣和废渣等渣料,并进行分类,便于后续处理和利用。
3.2 渣的处理方法渣的处理方法包括物理方法、化学方法、热处理和微生物处理等。
根据渣的性质和处理要求,灵活选择合适的处理方法。
3.3 渣的资源化利用渣可通过回收利用、固化处理、矿山填埋等方式实现资源化利用。
在资源化利用过程中,需要严格控制渣料中有害物质的排放。
4. 渣的处置与监测4.1 渣的处置处置无法资源化利用的渣时,应按照环保法律法规规定,选择安全合规的处置方式,减少对环境和人体健康的影响。
4.2 渣的监测定期对钢铁厂的炼钢渣处理过程进行监测,包括渣的生成量、处理效果等指标。
并对排放的废气、废水等进行监测,确保排放符合环保标准。
5. 渣处理管理责任钢铁厂应设立炼钢渣处理管理责任人,负责制定和执行渣处理管理制度,确保渣的合规处理和资源化利用工作落实到位。
6. 培训和宣传钢铁厂应定期组织渣处理管理培训,提高员工的渣处理意识和技能。
并通过内部和外部渠道宣传渣的合理处理和利用的重要性,促进企业和社会的环境保护意识。
7. 监督和检查监管部门应加强对钢铁厂炼钢渣处理工作的监督和检查,确保渣处理工作符合法律法规和标准要求。
8. 总结钢铁厂炼钢渣处理管理制度是促进炼钢渣资源化利用、减少环境污染的重要措施。
钢渣使用标准一、钢渣分类标准1. 根据来源不同,钢渣可分为转炉钢渣、电炉钢渣和精炼钢渣。
2. 根据化学成分和用途不同,钢渣可分为炼钢生铁渣、铸造生铁渣、不锈钢渣等。
二、钢渣处理标准1. 钢渣应进行破碎、筛分、磁选等预处理,以减小后续处理难度。
2. 钢渣应进行热焖、调质等处理,以改善其物理力学性能。
3. 钢渣中游离碳、硫、磷等元素应符合相关标准要求。
三、钢渣应用标准1. 钢渣可作为建筑材料,如混凝土骨料、路基材料等。
2. 钢渣可作为冶金原料,用于提取钢铁或其他金属。
3. 钢渣可作为环保材料,如土壤改良剂、吸附剂等。
四、钢渣环保标准1. 钢渣处理和利用过程中应采取措施减少粉尘、噪音等环境污染。
2. 钢渣中重金属等有害物质含量应符合相关环保标准要求。
3. 钢渣的排放和处理应符合国家相关环保法规要求。
五、钢渣质量标准1. 钢渣的化学成分、物理力学性能等应符合相关标准要求。
2. 钢渣的粒度、硬度等外观质量应符合不同用途的要求。
3. 钢渣的稳定性、可加工性等工艺性能应符合相关标准要求。
六、钢渣安全标准1. 钢渣的处理、运输、储存等环节应采取措施保证人员安全和设备稳定。
2. 钢渣的化学成分和物理性质应符合相关安全标准要求,避免发生爆炸、腐蚀等危险。
3. 钢渣的处理和利用设备应符合相关安全标准要求,确保安全操作。
七、钢渣回收利用标准1. 钢渣回收利用应遵循资源节约和循环经济的原则。
2. 钢渣回收利用过程中应采取措施提高资源利用率,减少浪费和污染。
3. 钢渣回收利用的产品应符合相关质量标准和环保要求。
八、钢渣检测方法标准1. 钢渣的化学成分、物理力学性能等指标应按照相关标准规定的试验方法进行检测。
2. 钢渣的粒度、硬度等外观质量可采用目视观察等方法进行检测。
3. 钢渣的稳定性、可加工性等工艺性能可采用模拟实验等方法进行检测。
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣是冶金工业中产生的一种有害废弃物,其组成质量大都在Fe含量较高,具有可回收利用价值的特性。
然而,在许多的现实中,大量的钢渣仍然浪费在环境中,这对环境和资源造成了巨大的威胁,也使得钢渣的循环利用显得尤为重要。
钢渣处理技术的发展,主要包括钢渣净化、再生、再利用等,这些技术均可以有效地减少钢渣的排放,改善环境质量。
钢渣净化技术是指在钢渣净化工艺过程中,将粉尘、油污和有机物等污染物去除掉,以达到钢渣的环境净化。
其主要技术有湿法净化、干法净化、真空净化、离心分离净化等。
钢渣再生技术是指将钢渣原材料加工成新的钢材,以满足市场需求。
其主要技术有熔炼再生、烧结再生、电弧熔炼再生等。
钢渣再利用技术旨在利用钢渣的余热和余磁属性。
其主要技术有热处理再利用、磁选再利用、轧制再利用等。
此外,钢渣还可以综合利用,如利用钢渣改性处理技术来制备新型建材材料,如钢渣砂浆、钢渣混凝土、钢渣
水泥等;利用钢渣发电、加热、冶炼等;可以作为原料加工制备各种肥料,用于农业生产;还可以制备多种铁合金等。
综上所述,钢渣处理技术及综合利用途径,不仅可以减少钢渣的排放,改善环境质量,还可以将钢渣变为有价值的原料,实现其价值最大化。
废钢渣综合利用项目可行性研究报告一、项目概述废钢渣综合利用项目旨在通过对废钢渣资源进行高效利用,实现减少环境污染,提高资源利用率,推动经济可持续发展。
本项目计划投资建设一废钢渣综合利用工厂,主要生产废钢渣加工产品(如钢渣水泥、钢渣砂等)以及废钢渣再生资源(如铁粉、钢渣球等),并通过销售和提供服务等方式实现盈利。
二、市场分析1.废钢渣综合利用市场前景广阔。
随着钢铁工业的发展,产生的废钢渣日益增多,但目前相关利用率较低。
随着环保意识的提高,对废钢渣综合利用的需求日益增长,市场潜力巨大。
2.钢渣加工产品市场需求稳定。
钢渣加工产品如钢渣水泥和钢渣砂广泛应用于建筑材料和道路铺设等领域,市场需求相对稳定。
3.废钢渣再生资源市场潜力巨大。
废钢渣再生资源如铁粉和钢渣球可作为原料,用于再生钢铁材料的生产,市场潜力较大。
三、投资分析1.投资规模及回报。
本项目计划投资1000万元,其中包括设备采购、场地租赁、开展市场调研和宣传等费用。
预计项目投产后,年销售收入为2000万元,净利润为300万元,投资回收期为3年左右。
2.成本分析。
生产成本主要包括原材料采购成本、人工成本、设备折旧及维护费用等。
根据市场调研和实际情况,预计生产成本约占销售收入的60%。
4.盈利模式。
本项目主要通过产品销售和提供相关服务实现盈利。
同时,积极开展技术创新和研发工作,提高产品附加值,增加盈利点。
五、风险及对策本项目存在市场风险、经营风险和技术风险等。
为降低风险,可采取以下措施:1.加强市场调研,了解市场需求,确保产品畅销。
2.提高技术水平,加强科研合作,不断创新,提高产品的竞争力。
3.建立完善的质量管理体系,确保产品质量和供应稳定。
4.加强对人才的培养和引进,提高团队的专业素质和经营能力。
六、环保效益废钢渣综合利用项目的实施能够有效减少废弃物的排放量,减轻环境污染的程度。
通过钢渣加工产品的使用,可以替代传统建筑材料,降低对自然资源的依赖。
同时,废钢渣再生资源的生产能够减少对原材料的消耗,实现资源循环利用。
钢铁渣处理与综合利用技术标准
钢铁渣处理与综合利用技术标准主要包括以下几个方面:
1. 技术流程标准:包括钢铁渣处理的整体技术流程、处理设备的选择与配置、工艺参数的控制等方面的标准,确保钢铁渣处理过程的高效、安全、环保。
2. 渣种分类标准:将钢铁渣根据其成分和性质分为不同的类别,方便后续的处理和利用。
常见的分类包括高炉渣、转炉渣、电炉渣、钢渣等。
3. 渣处理产品质量标准:根据不同的渣种和处理方法,制定相关的产品质量标准。
比如钢渣可以制成水泥添加剂、砂浆添加剂等,需要符合相应的标准要求。
4. 环境保护标准:针对钢铁渣处理过程中产生的废气、废水、固体废弃物等,制定相应的排放标准和处理要求,保障环境的安全和健康。
5. 安全生产标准:钢铁渣处理过程中涉及到高温、高压、有毒物质等,需要制定相应的安全操作规程、设备安全要求、应急预案等标准,确保安全生产。
6. 资源利用标准:钢铁渣作为有价值的资源,可以用于填充材料、道路建设、水泥生产等领域。
制定相应的资源利用标准,确保合理、高效地利用钢铁渣资源。
综合利用钢铁渣有助于减少钢铁生产所产生的废弃物量,降低环境污染,实现资源循环利用,对于钢铁行业的可持续发展具有重要意义。
因此,制定相应的技术标准能够规范和推动钢铁渣处理与综合利用技术的发展。
钢渣的处理1、钢渣的预处理工艺钢渣预处理是将熔融态的钢渣处理成小于300 mm的常温块体,以便后续加工利用。
常见的预处理工艺有热泼法、盘泼水冷法、水淬法、风淬法、滚筒法等。
1)热泼法将熔渣倒在坡度为3—5%的热泼床上或直接倒在地上,熔渣自流形成渣饼,加水急冷。
热泼法排渣速度快,但需大型装载挖掘机械,设备损耗大,占地面积大,破碎加工粉尘量多。
2)盘泼水冷法将流动性较好的A、B、C渣通过渣罐,运到热泼车间后倒人渣盘形成100 mm厚渣层,洒水急冷,待温度降至500℃左右翻人排渣车,洒水二次冷却,温度降至200℃以下后倒人渣池,冷却至50~70℃以下用斗车捞出,待后续处理。
该工艺有利于钢渣中粒状残钢的回收。
经遴选后的钢渣金属铁含量低,而且稳定性和活性均较好,有良好的综合利用价值。
3)水淬法水淬工艺可采取渣罐倾翻法、渣罐开孔法、喷水轮式法等多种形式。
由于水淬是急冷过程,钢渣中β—C2S产生相变形成γ一C2S以及C3S分解成C2S和f-CaO均受到抑制,因此水淬渣属于高温介稳状态,安定性好,活性也较高,但要求熔渣流动性好,实际生产中尚存在安全性问题。
4)风淬法液态钢渣经中间罐流出,受到下方空气粒化器喷出的高速气流冲击、吹撒,成为细小的液态钢渣粒。
渣粒在表面张力的作用下收缩为球状,并由于空气的作用,表面温度急速下降,而变为固态。
该法的主要缺点是钢渣必须为液态,且需要通过中间罐控制流量,故可以风淬处理的钢渣不会超过总渣量的50%。
5)滚筒法液态钢渣自转炉倒入渣罐后,经渣罐车运输至渣处理场,用吊车将渣罐中的渣以一定速度倒入滚筒装置内,钢渣在滚筒内同时完成冷却、固化、破碎等过程,经板式输送机排出到渣场。
经滚筒法处理后钢渣的粒度小于15mm的钢渣约占总量的97%以上。
2、钢渣的加工工艺钢渣加工可采用机械破碎和自磨两种工艺。
其作用是将经预处理的钢渣再破碎、磁选、筛分,选出渣钢(含铁多在55%以上),分级成符合要求的规格渣。
钢渣综合利用及尾渣中铁的回收分析摘要:钢渣是转炉炼钢过程中产生的主要废料,产生量大,为了避免造成生态环境的污染,需要提高其综合利用率。
在此之上,本文主要论述了尾渣中铁的回收方法,并从合理利用钢渣水泥、充当农田肥料用途、作为路基填筑材料等路径,进一步改善当前钢渣综合利用及尾渣中铁的回收现状。
关键词:钢渣;综合利用路径;回收方法前言:钢渣综合利用对于钢铁行业的可持续发展而言具有重要促进作用。
所以,相关部门应切实做好钢渣回收及尾渣中铁的回收工作,促使我国钢渣综合利用率逐渐向发达国家现有的95%利用率发展。
根据相关研究表明:钢渣的产生既会占用土地资源空间,又会造成地下水污染等问题,故而提高综合利用率刻不容缓。
一、尾渣中铁的回收方法(一)磁选法钢渣中含有较多的铁元素,它主要以氧化亚铁、三氧化二铁等形式存在,通常占据总量的15%左右,经过相应的操作,单质铁由于自身颗粒较大很容易从中筛选出来,而氧化亚铁及三氧化二铁却仍存于尾渣中。
为了避免有益元素的浪费,需采取有效措施对尾渣中的铁元素进行回收,以便钢渣在用于其它领域时能够提升它的实用性[1]。
目前在回收尾渣中铁的方法中较为常见的有磁选、还原、氧化等三种方法。
其中磁选主要是通过选矿技术对尾渣中的铁加以回收,并待钢渣颗粒度减小后,将尾渣中的铁从中分离出来。
通过相应的实验,我们可知,在实际操作过程中,磁选可经由棒磨与球磨相结合的方式使尾渣粒度得到调整,与水渣配加在一起加工成矿渣粉,将矿渣粉比表面积控制在≥430㎡/kg,其产品质量符合S75级矿渣粉技术要求,与此同时需对配加比例进行一定的规范如(表一)所示。
表一钢渣尾渣配加比例(二)碳热还原法尾渣中铁的回收方法中碳热还原法主要指的是将无机碳当成还原剂在相应的温度下产生还原反应,由此起到回收铁的效果。
具体的化学方程式为:FeO+C=Fe+CO,在高温状态下,金属铁可从尾渣中还原出来,并且由于尾渣中含有五氧化二磷,故而经过还原反应也可将其中99.5%的磷元素从尾渣中清除掉。
热焖法钢渣处理及综合利用工程实践热焖法钢渣处理及综合利用工程实践是一种能够将钢厂产生的钢渣进行有效处理和综合利用的方法。
目前,钢渣处理和综合利用是一个重要的环保和能源问题,特别是对于龙头企业来说更加重要。
本文将从钢渣的定义、热焖法钢渣处理原理及实施方案、热焖法处理后钢渣的综合利用和热焖法钢渣处理及综合利用工程实践的优点等方面进行了详细的介绍和分析。
1. 钢渣的定义钢渣是钢铁冶炼过程中,由于炉料、燃料和炉渣的不同组成,以及工艺操作方式的不同,使得铁矿石、焦炭等不纯物质与钢水接触并发生反应后产生的一种富含氧化物的渣。
根据来源不同,钢渣可分为高炉渣、转炉渣、电炉渣、其他钢渣等几种类型。
2. 热焖法钢渣处理原理及实施方案热焖法钢渣处理原理是通过热焖技术对高炉渣进行精细化处理,将其转化成可替代耐火材料的膨胀性耐火砖原料。
热焖技术是一种比较新颖的处理渣的方法,它除去了冷却过程,取消了水淬等传统技术工艺,使得处理后的渣能够改善其物理化学性质,从而达到可用作原料的目的。
热焖法钢渣的实施方案包括以下几个步骤:(1)将钢渣从炉内排出,转移至热焖设备中;(2)将热焖设备中的钢渣充分预热;(3)在设备中添加造渣剂;(4)将钢渣进行热焖处理;(5)将热焖好的渣块进行破碎、筛分等处理;(6)将处理好的炉渣送入加工车间进行综合利用。
3. 热焖法处理后钢渣的综合利用热焖法处理后产生的钢渣是一种可以综合利用的材料,这种材料可以用于路基填充、土工填海、建筑材料等多个方面。
下面对热焖法处理后产生的钢渣的综合利用进行了具体的介绍。
(1)路基填充:热焖法处理后的钢渣在路基填充方面的应用正在逐渐增多。
随着交通基础设施的不断完善,铁路、高速公路、市政道路等公共交通工程的建设中对路基填充材料的要求也越来越高。
热焖法处理后的钢渣不仅具有良好的承压性,而且具有较强的耐水、耐久性和优秀的抗弯强度。
(2)土工填海:热焖法处理后的钢渣在土工填海方面也有较广泛的应用。
钢渣的利用 钢渣的利用 钢渣二次利用最好的途径就是用作高炉、转炉原料,在钢铁厂内循环使用。此外,钢渣还可用于道路工程、建材原料、钢渣肥料及填坑造地等。 1、钢渣用于冶金原料 1)钢渣用作烧结材料宝钢、济钢、鞍钢等公司的实践表明:烧结矿中配加钢渣代替熔剂,不仅可回收利用钢渣中残钢、FeO、CaO、MgO、MnO等有价成分,还可用作烧结矿的增强剂。烧结矿中适量配人钢渣后,可显著改善烧结矿的质量,使转鼓指数与结块率提高, 风化率降低,成品率增加。此外,由于钢渣中Fe与FeO的氧化放热,节省了烧结矿中钙、镁碳酸盐分解所需要的热量,使烧结矿燃料消耗降低。高炉使用配入钢渣的烧结矿,由于烧结矿强度高,粒度组成改善,尽管铁品位略有降低,渣量略有增加,但高炉操作顺行,对其产量提高、焦比降低很有利。烧结中配加钢渣应注意磷的富集问题。按照宝钢的统计数据,烧结矿中钢渣配人量增加10kg/t,烧结矿的磷含量将增加约0、0038%,而相应铁水中磷含量将增加0、0076%。比较可行的措施就是控制烧结矿中钢渣的配入比例,另外可以在生产中有针对性地停配钢渣一个时期,待磷降下来后在恢复配料。 2)钢渣用作高炉熔剂 钢渣直接返回高炉作熔剂的主要优点就是利用渣中CaO代替石灰石,节约了熔剂消耗,但由于目前高炉大都使用高碱度烧结矿,基本上不加石灰石,所以钢渣返回高炉的用量受到限制。但对于烧结能力不足的高炉,用钢渣作高炉熔剂的价值仍很大。此外,钢渣中较高的铁含量可代替部分铁矿石;钢渣中的MgO可置换部分白云石,增加炉渣的流动性与稳定性。钢渣中的MnO可回收进入铁水。 3)钢渣用作炼钢返回渣料 钢渣返回转炉冶炼能提高炉龄、促进化渣、缩短冶炼时间,又可降低副原料消耗,并减少转炉总的渣量。日本住友金属与歌山厂在160吨转炉采用返回转炉渣与白云石做造渣剂。钢渣粒度为15~50 mm。在吹炼开始3 min内全部加入,吨钢加入量20 kg到130 kg。为防止渣量过大而引起喷溅,采用低枪位操作。为了吹炼稳定,白云石分批加入。可以提前化渣。减少了石灰与萤石用量,转炉渣总量减少最高达60%。首钢电进行过转炉返回钢渣试验。吨钢加渣25~30 kg,块度小于50mm,钢渣通过炉顶料仓加入。结果表明,初渣成渣快,终渣化得透。试验中70%的炉次无须加萤石,石灰用量减少10%。返回渣配加白云石,终渣较粘,倒炉后可以形成渣壳于炉壁,提高了转炉炉龄。宝钢在国内率先开发了转炉脱磷脱碳的双联法工艺。即在转炉内进行铁水脱磷处理,出半钢后在进行脱碳处理,可以稳定地生产磷含量低于80 ppm的超低磷钢。在双联法工艺中,由于脱磷负荷主要由脱磷炉分担,因此脱碳炉的钢渣磷比较低,可以返回脱磷炉造渣,回收了资源,并降低了副原料单耗。 2、钢渣用于道路工程 钢渣用于筑路就是钢渣综合利用的一个主要途径。欧美各国钢渣约有60%用于道路工程。钢 渣碎石的硬度与颗粒形状都很符合道路材料的要求,与粉煤灰、高炉水渣、水泥、石灰等配料后,可用作道路的基层、垫层及面层。如宝钢在三期工程主干道纬十一路采用钢渣三渣在道路基层施工中进行试验。试验道路第一段采用水淬钢渣、粉煤灰与石灰三渣混合料,第二段采用粒铁回收后的规格渣、粉煤灰与石灰三渣混合料。对比路段采用天然碎石、粉煤灰与石灰三渣与高炉水渣、粉煤灰与石灰三渣。相比天然碎石三渣与高炉水渣三渣,钢渣三渣基层具有较高的承载力,铺筑沥青面层后,经一年行车考验,路面平整无裂纹,与其它路段无区别。此外,钢渣还可以用于沥青混凝土路面。钢渣在沥青混凝土中有很高的耐磨性、防滑性与稳定性,就是公路建设中有价值的材料。国外曾在用沥青混凝土铺筑的试验路面上进行了路面抗防滑轮胎磨损试验,一种就是用硬质天然碎石为骨料,另一种就是用钢渣为骨料。结果表明钢渣的利用 钢渣路面较天然硬质岩抗磨性好,另外钢渣的防滑性也较好。钢渣还适用于冬季修补路面的热拌沥青拌合料,因为钢渣冬季不结冰、热耗低、容重大、固定性好,用于修补路面时修补处能很好地固定在原位。 3、钢渣用于生产建材 1)钢渣生产水泥 由于钢渣中含有与水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁酸钙等活性矿物,具有水硬胶凝性, 因此可以成为生产无熟料水泥或少熟料水泥的原料,也可以作为水泥掺合料。水泥熟料就是由石灰石、黏土与铁粉等高温焙烧而成。每分解1吨石灰石需耗能2100 KJ,排放440 kg CO2,因此钢渣用于水泥生产可以有效降低能耗,减少温室气体排放。目前的钢渣水泥品种有:无熟料钢渣矿渣水泥、少熟料钢渣矿渣水泥、钢渣沸石水泥,钢渣矿渣硅酸盐水泥、钢渣矿渣高温型石膏白水泥与钢渣硅酸盐水泥等。水泥标号从275、325提高到425以上,并制订了相应的国家标准与行业标准。钢渣水泥不仅具有与矿渣水泥相同的物理力学性能,还具有水化热低、耐磨、抗冻、耐腐蚀、抗折强度高等优良特性。 2)钢渣用作混凝土掺与料 钢渣形成于炼钢高温,因此渣中的硅酸二钙与硅酸三钙矿物结晶完整,晶粒粗大致密,水化硬化速度较慢。为了提高钢渣的水硬活性,需要用特殊的磨粉工艺与设备。粉磨过程不仅就是颗粒减少的过程,还伴随着晶体结构及物化性质的变化。粉磨能量中一部分转化为物料新颗粒的内能与表面能,同时产生晶体晶格的位错、缺陷或在表面形成易溶于水的非晶态结构,加速水化反应。试验证明,钢渣粉比表面积在450 m2/kg以上时粒径为0—30um的颗粒量占80—95%,颗粒正态分布50%的粒径为4—6um。钢渣粉用作混凝土掺与料在胶材总量为320 ~480 kg/m3时,取代水泥量10一40%,可以配制C40一C70的混凝土。用钢渣粉配制的混凝土具有较高的耐磨性、抗炭化性,水化热低,抗折强度高,韧性好,但早期强度低,如果采用钢渣与矿渣双掺粉,强度可以提高到C80等级。目前,各种复杂建筑工程如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上石油平台、核反应堆等施工难度大,对混凝土提出了新的要求。钢铁渣掺入可以生产高性能混凝土,因此钢铁渣具有很好的前景。 3)钢渣生产建材制品 将具有活性的钢渣与粉煤灰等按一定比例配合、磨细、成型与养护,即可生产出不同规格的砖、瓦、砌块与板等各种建材制品。生产建材制品的钢渣,要主要控制f-CaO含量与碱度。 4、钢渣用于地基回填与软土地基加固 钢渣做地基回填料主要控制钢渣在地基的膨胀性能,钢渣的膨胀性能就是长期的,主要与钢渣的物化性质有关。堆放一年以上的钢渣大部分已经完成膨胀过程,块度在200 mm以下,可以作为回填料,一般回填经过8个月后基本稳定。在一般回填工程中,地基下沉量就是很大的,采用钢渣作地基回填料,减少了地基的下沉值,对工程就是有利的。但在回填时要注意钢渣铺设的均匀性,才可避免地基的不均匀下沉。近年来国内钢渣做为回填材料已经大规模的开展。钢渣桩加固软土地基就是在软地基中用机械成孔后填人钢渣形成单独的桩柱。当钢渣挤入软土时,压密了桩问土。然后钢渣又与软土发生了物理与化学反应,钢渣进行吸水、发热、体积膨胀,钢渣周围的水分被吸附道桩体中来,直到毛细吸力达到平衡为止。与此同时,桩周围的软土受到脱水与挤密作用。这个过程一般需要3—4周才能结束。钢渣人土后水化后经过凝结、硬化,产生强度,提高了地基加固的复合效果,这样就加固了软土地基。 5、钢渣用于生产钢渣肥料与土壤改良剂 钢渣中含有P、Si、Ca、Mg等元素,可有不同的用途。P与Si就是水稻生长必需的元素,钢渣中含SiO2约10~15%,经磨细至60目以下,即可作为硅肥用于水稻田,每亩施用100 kg,可增产水稻10%左右。中高磷铁水炼钢时得到的钢渣可以用于制备钢渣磷肥,其成分除被作物吸收的磷元素外,还有镁、硅、锰等多种元素,对农作物也有很好的肥效作用,所以钢渣磷肥就是钢渣的利用 一种多营养成分的化学肥料。钢渣磷肥不仅在酸性土壤中施用效果好,在缺磷的碱性土壤施用也有增产效果,并且施用于水田与旱田。钢渣中磷含量不能太低,一般至少 要在4%以上。此外,钢渣因为呈碱性,钢渣磨细后还可用作酸性土壤改良剂,同时也利用了钢渣中硅、磷等有益元素。由于各钢铁企业原料不同,有的钢厂钢渣中含有其它微量元素,此类钢渣用于生产肥料或土壤改良剂时,必须进行严格的浸出试验与生物毒理学的研究,以免对人体与环境造成危害。 6、钢渣在海洋工程的应用 冶金渣在海洋工程方面的应用就是一个比较新的领域,但可以预见有广阔的前景。日本自上世 纪九十年代开始加强该领域的理论与应用研究,取得了一定的进展。在钢渣方面,在海洋工程方面的应用有以下两点: 1)人造岩块 日本NKK公司将钢渣做成岩块放在海洋里作为人工礁石。钢渣岩块有下列两方面用途: 一就是可以吸收CO2,制作岩块所用CO2可以用工业尾气,l mol(56 g)CaO可以吸收44 g的CO2,钢渣中如果CaO含量为50%,与CO2的反应率为50%,则一吨钢渣可以吸收200 kg的CO2,这对减少二氧化碳温室气体排放有很大的前景;二就是钢渣岩块在海水中可以促进海洋植物的生长。试验表明,钢渣比较适合植物的生长,这主要归结于钢渣具有气孔、表面粗糙度适当与化学稳定性好等特点。 2)钢渣促进海水吸收温室气体 研究表明,铁、硅与磷等元素在海水中对浮游生物的生长有促进作用,钢渣中的铁以浮氏体或铁酸钙形式存在,硅则以硅酸二钙或硅酸三钙的形式存在,而磷主要以磷酸三钙或磷酸四钙的形式,还有一部分固溶于硅酸二钙或三钙中。磷在海水中的溶解速度与钢渣中的磷含量无关,而只与磷在钢渣的相成分有关。因此可以将钢渣作为藻类的营养物。而浮游生物的生长要依赖于光合作用,光合作用中将从大气中吸收CO2,因此通过钢渣的促进作用可以使海洋吸收大量CO2,从而改善温室效应。该方面的研究目前还处于实验室研究阶段,还没有大规模的应用报道。