探究高炉渣的综合利用及展望

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探究高炉渣的综合利用及展望

张倩倩

（山东工业职业学院，山东淄博

256414）

摘

要：钢铁行业是我国当前的重要基础产业之一，对国家经济建设有着重要的影响。钢铁的冶炼过程会产生

较多的高炉渣，这些固体废弃物在当前生产中的利用率较低，造成了较为严重的浪费。随着现代技术的发展，当前的炼铁行业对高炉渣的利用效率得到了提升。文章对高炉渣废弃物的综合处理工艺进行了介绍，并就这一材料在当前许多行业中的应用进行分析。关键词：高炉渣；综合利用；应用展望

作者简介：张倩倩（1989-），女，山东东营人，硕士，研究方向：冶金技术。

Metallurgy and materials

钢铁冶炼过程中会产生的大量的固体废物，其中主要包括各种金属渣、氧化铁渣以及沥青渣等材料，成分较为复杂，在传统的钢铁行业中难以进行再次的利用。高炉渣的处理不当会对周边环境造成严重的影响，引起土地的污染及地下水污染等问题。当前钢铁行业已经开始对高炉渣进行综合利用研究。

1高炉渣的处理工艺

高炉渣的主要成分包括氧化钙、氧化镁、二氧化硅以及氧化铝等成分，在成分上和硅酸盐水泥类似。因此，在综合利用工作之中，高炉渣可以被作为水泥原材料进行使用，降低水泥生产对环境资源的浪费。当前技术人员在研究中发现，钢铁冶炼过程的温度和高炉渣的粘性呈现为反相关，因此，在综合利用过程中技术人员可以使用高氧化铝矿来对高炉渣的性能进行优化，提升其在水泥生产中的作用。

当前的综合利用过程中常见的高炉渣处理工艺包括化学粒化工艺、干式粒化工艺以及水淬粒化工艺几种。当前我国的冶金行业一般使用水淬粒化工艺来对高炉渣进行处理。水淬粒化工艺是指在生产中将液态化的高炉渣在水中进行冷却，通过控制结晶过程实现粒化。这种处理工艺产生的粒化渣一般是非晶态，因此可以在水泥生产中作为替代原料。在综合利用中应当注意，在进行渣粒的研磨之前，技术人员首先要对材料进行除湿处理，避免产生硫化物影响设备的使用寿命。

2高炉渣的综合利用

2.1在建筑方面的利用

高炉渣进行处理之后可以在建筑材料的生产加工

之中进行使用，作为当前施工中的水泥、空心砖以及石膏等建筑材料的原材料，提升建筑行业进行中的环保性。当前我国已经针对高炉渣在建筑行业中的使用进

行了规范，矿渣微粉处理技术可以在建筑建设中进行使用。在建筑施工中，保温材料一般是矿物纤维以及泡沫塑料等材料。由于当前居民对于建筑质量的需求不断提升，可以实现隔音、保温、防火等多种功能的无机矿物纤维在建筑施工中被广泛使用。高炉渣经过加工处理之后可以在替代无机矿物纤维在建筑施工中使用，可以满足当前的施工需求。

在传统的高炉渣矿棉的生产中，技术人员一般是使用高炉渣的粒料以及焦炭来作为生产原料，之后加入石英石等进行处理，进而实现熔渣的生产。熔渣通过加热以及离心等处理之后就能制成矿物纤维，在建筑施工中进行使用。高炉渣的矿棉生产技术中的关键点是成纤技术以及集棉技术。成纤技术中，离心法以及喷吹法是常见的两种技术，离心法生产的矿物棉质量较高，但是生产程序多，不利于大规模使用。喷吹法则生产简单，但是矿物棉的生产质量较低。集棉技术在实际使用中的重点是保证棉板质量满足建设需求，确保矿物纤维的分布状态以及矿物纤维可以制成不同的材料。使用高炉渣来进行矿物纤维棉的生产在当前的建筑市场中有着较为广阔的市场发展前景，也对生产技术有着较高的要求。在未来的发展中，生产企业应当大力优化技术，以此来提升高炉渣的使用效率，降低建筑施工成本，推动行业的可持续发展。2.2

在玻璃制品生产中的利用

当前的玻璃制品生产中，微晶玻璃是使用较多的一

类。微晶玻璃属于多晶固化材料，在生产中通过控制部分成分的加热晶化过程来提升玻璃的结构强度和质量。高炉渣的主要成分是具备较高活性的金属盐，具备较多的玻璃晶体结构，可以在微晶玻璃的生产制造中进行使用。使用高炉渣生产的微晶玻璃具备结构强度高的特点，具备类似于陶瓷的结构性能，在当前的市场上有着较高的使用需求。微晶玻璃

冶金与材料第39卷

（上接第178页）除了在建筑中使用之外，许多电气生产厂家也会使用这一材料来生产微波炉以及电磁炉等对材料耐热性有较高要求的家电，具备较为广阔的应用市场。

在使用高炉渣进行微晶玻璃的制备过程中，技术人员发现，微晶玻璃的生产质量和高炉渣的粒度有着较大的关系。炉渣的粒度越小，生产的微晶玻璃性能越高，在实际生产中要多加注意。借助高炉渣完成的微晶玻璃制备有效扩展了高炉渣的使用方向，但在实际生产中，借助高炉渣生产需消耗大量的能源，提升了生产成本，不利于当前国家的绿色发展。

2.3在肥料生产中的作用

在农业生产中，硅肥是一种使用较多的肥料。这种肥料可以对土壤中的微量元素进行调整，为农作物的生长过程提供营养，改良土壤的成分。在农业生产中，硅肥的使用有效的避免了农作物生长中出现病虫害的可能性，且对于环境的影响小，不会造成污染，是当前生态化农业发展中使用较多的一种肥料。

2.4其他方面的利用

近年来日本使用高炉渣生产保水物质。生产过程中，技术人员会在高炉渣之中添加其他材料，最终生产中具备类似水泥沥青性质的硬化材料，可以在道路建

设中使用。相较于传统的沥青材料，这种保水物质可以有效的降低高温下路面温度的提升，降低车辆行驶时产生的噪音，对优化交通行业的发展有着重要的意义。

高炉渣之中具有多种稳定的金属元素，因此，当前一些技术研究中常会使用高炉渣来作为光催化降解剂。当前的技术研究表明，含有钛元素的高炉渣可以在光催化降解工作中进行使用，有着较高的催化效率。借助高炉渣生产出的光催化剂有着较高氧化活性，有助于提升反应效率。

3结语

促进高炉渣的综合使用发展对当前钢铁行业的可持续发展有着重要的意义。在实际的生产研究中，技术人员要对生产技术的效率、安全性以及可发展性进行考量，在确保生产效率的同时也要对生产中存在的利用率和生产成本等问题进行优化，提升高炉渣的利用效率，促进国家的可持续建设。

参考文献

［1］吴魏.高炉渣显热综合利用浅谈［J］.科技风，2014，（22）：1.

［2］闫兆民，周扬民，杨志远，等.高炉渣综合利用现状及发展趋势［J］.钢铁研究，2010，（2）：53-56.

且规模较大，主要为岩株及岩基状的花岗岩、花岗闪长岩等。中酸性侵入岩最为发育。火山岩不发育。

（1）侵入岩。区域上侵入岩从中奥陶世-中三叠世均有出露。受区域构造运动的影响，各侵入体均已遭到不同程度的变质作用，岩石中的碎裂结构、变余结构、片麻状构造和片理化和区域性的硅化、绿泥（帘）石化、绢云母化、粘土化均较为发育。

①中奥陶世英云闪长岩体（γδοO2）。位于俄博梁北山—黄矿山一带。共见有6个岩体，均呈不规则的岩株产出，出露面积约45km2。其长轴为北西向，与区域构造线方向基本一致。

岩体侵入于下元古界金水口岩群（Pt1J）中，侵入界线基本不清楚，围岩受热液作用影响具硅化、烘烤边、褪色等现象。

②中志留世中粒花岗闪长岩体（γδS2）。区域范围内主要出露于普查区北部希果拉-盐场北山-克希一带。侵入于下元古界金水口岩群中（Pt1J）。岩体内见有较多的残留体，普遍发育贯穿岩体及残留体的节理，节理方向与下元古界金水口岩群中（Pt1J）的片麻理方向基本一致，说明他们遭受过同一时期的动力作用影响，产生了同一时期的动力变质作用。

③早三叠世二长花岗岩体（ηγT1）。在区域范围内出露于俄博梁北山及黄矿山南东，共四个岩体，呈岩株状产出，出露面积约24km2。

岩体侵入于于下元古界金水口岩群（Pt1J）中，其内

部有较多的围岩捕掳体或残留体存在。岩石造岩矿物大多被拉长或压碎，局部重结晶，具糜棱岩化。

（2）变质作用与变质岩。区域范围内区域变质、动力变质作用比较发育。其中以区域变质岩出露面积最大，主要分布于青新界山、盐场北山、黄矿山和俄博梁北山一带；动力变质岩主要分布在各类断裂带中。

（3）区域变质岩。区域变质作用主要为中-高级区域变质作用，主要见于下元古界金水口岩群地层中。特征变质矿物为红柱石。混合岩化较强烈，混合岩、混合片麻岩发育。

（4）动力变质岩。受构造活动影响，区域范围内动力变质作用十分强烈，使得金水口岩群地层支离破碎。岩石中的片麻理、片理、劈理及揉皱非常发育，构造线方向与区域断裂构造一致。岩石中的面理、线理受动力挤压、构造的影响及多期次构造活动、拉伸线理形成韧性剪切带，脆性岩石多形成碎裂岩及断层泥。

广泛发育糜棱岩系列岩石以糜棱结构为主，个别岩石具变余糜棱结构，岩内矿物普遍具优选方向的塑性变形，且发育矿物的动态重结晶，普遍具条带状构造。区域内岩石类型主要有糜棱岩化二长花岗岩、糜棱岩化黑云斜长片麻岩、糜棱岩化英安岩、糜棱岩化变质砂岩、糜棱岩化石英闪长岩、糜棱岩化花岗闪长岩、糜棱岩化角闪斜长片麻岩、糜棱岩化黑云角闪斜长片麻岩等。

参考文献

［1］姚凤良，孙丰月.矿床学［M］.北京：地质出版社，2007.