钢渣低碳建筑材料的特性分析研究[范文]

 第1章 引言

1.1冶金渣开发利用现状

目前我国每年的矿石采掘总量已达50亿吨，工业固体废弃物的产生量已达8亿吨，累计堆存量超过67亿吨，占用土地达到65412万m2，年产量最大的是矿山开采和以矿石为原料的冶炼工业产生的固体废弃物，超过工业固体废弃物产生量的80%以上。目前我国钢铁总产量已达到8亿多吨，每年产生的冶金渣达1亿多吨。在冶金固废中排量大的主要有高炉水淬矿渣、钢渣、高炉重矿渣等，其中高炉水淬矿渣和高炉重矿渣利用率较髙，而钢渣利用率较低，仅有20%左右。未得到利用的冶金渣长期堆放而未及时综合利用，冶金渣将逐渐失去活性难以再利用。这些冶金弃渣的堆放不仅要占用大量土地，而且污染环境，特别是有害、有毒金属对地表和地下水源的污染，严重威胁着千百万人的身体健康。冶金弃渣的丢弃同时也会使一些有用组分分散，造成资源浪费

1.1.1 国内外钢渣利用概况

国外工业发达国家20世纪初期就开始研究钢渣的处理和利用方法，尤其是20世纪70年代后，工业发达国家面临严重的资源不足和能源缺乏的困境，加之许多国家对控制工业废料的处理有详尽的法律规定，对废料处理工厂的生产、经营制订了专门的监督管理办法等，使钢渣的处理和综合利用技术得到了较快发展，钢渣综合利用率得到迅速提高，因此发达工业国家的废渣综合利用比较先进[2]。国外钢渣利用的主要产品有巧收废钢铁（包括铁粉）、高炉或烧结烙剂。磁选后的尾渣各国用途不一样，从表1.1可以看到世界发达国家对钢渣的利用率很高。

主要产钢国家钢渣利用一览表

国外工业发达国家对钢渣的利用率虽然比较高，但这些利用方式仍处于相对较低级阶段，因此，可以说世界上还没有一种很好的方式来利用钢渣，这主要是由于钢渣的硬度高、高膨胀、胶凝性低等一些特殊性质所制约。因此钢渣的资源化利用已成为国内外各钢铁企业不得不面对的现实难题。

我国粗钢产量连续居世界第一，2012年粗钢产量达7.17亿吨，生铁产量达6.58亿吨。随着钢产量的逐年增长，钢铁渣的产生量也随之增加。2012年全国钢渣产生量达9300万吨，利用率约22%。高炉渣的产生量为2.21亿吨，利用率为78%，钢渣的利用率与国家“十二五”大宗固体废物综合利用规划要求达到75%的指标仍有很大差距，任务十分艰巨[4]。

我国当前大部分固体钢渣的应用属于低附加值利用，没有极大地发掘其热密价值。因此需开发钢渣高附加值利用途径，从而增加经济收益，减少环境负担。积极研究高效回收钢渣中的废钢资源，提高钢渣尾渣的资源利用效率，提高钢渣综合利用附加值，开发钢渣高附加值产品，可增加钢渣经济效益，减少钢渣堆视数量和环境污染程度，扩大钢渣应用领域和企业经营范围，增加市场竞争力。随着处理技术的不断创新和改进，钢渣作为钢铁生产过程中的副产品，其综合利用在国民循环经济中具有巨大的潜在利用价值。

1.1.2钢渣的资源化利用途径

目前我国钢渣的主要利用途径包括：

（1）返回冶金再利用，包括返回烧结、返回高炉和返回炼钢；

（2）钢渣水泥，但由于其稳定性差、凝结时间长，早期强度化等缺陷很难大规模利用；

（3）在道路工程作为碎石使用及地基回填料；

（4）由于其含有丰富的矿物元素被作为农肥和酸性土壤改良剂。除了这些钢渣还用于废水处理和建筑装饰材料等方面的利用。