大力加强标准化工作推动钢渣综合利用实现“零排放”

编号
ｌ ２ ３ ４ ・２５２・
标准名称 钢渣矿渣水泥 钢铁渣处理及利用技术用语 水泥用钢渣中金属铁含量测定方法 水泥用钢渣化学分析方法
内容 ＧＢｌ３５９０修订 ＹＢ／Ｔ８０４修订 ＹＢ／Ｔ１４８修订 ＹＢ／Ｔ１４０修订
作者简介：范永平，工程师，中国京冶工程技术有限公司环保分公司
范永平，等：大力强化标准化工柞，推动钢渣综合利用，实现“零排放”
分标准与发达国家标准还有一定差距，标准老化、 相关标准不配套，不能完全适应市场的需求。２００５
年，科技部下达了冶金固体废物资源化利用标准体
系研究课题，拟对原有的钢渣利用所有标准进行修
订，新增加了关于钢渣利用方面１０项标准。目前，
中冶集团建筑研究总院正在完成对这些标准的修制 订工作。 ２．国外钢渣综合利用标准化工作的现状 国外钢渣主要用于道路工程、回填工程、 肥料，少量用作骨料。ｌ ９９２年日本制订了ＪＩＳ
５ ６ ７ ８ ９ １０ １ｌ １２ １３ １４ １５ １６ １７ １８ １９ ２０ ２１ ２２ ２３ ２４ ２５ ２６ ２７ ２８ ２９ ３０
钢渣混合路面基层施工技术规程 混凝土用高炉重矿渣碎石技术条件 工程回填用钢渣 用于水泥中的钢渣 冶金炉料用钢渣 道路用钢渣 钢渣道路水泥 低热钢渣矿渣水泥 钢渣砌筑水泥 钢渣的荧光分析试验方法 钢渣中磁性金属铁含量的测定方法 钢渣中非磁性金属含量的测定方法 冶炼渣易磨性的试验方法 冶炼渣粉细度的测定方法 尾矿砂浆的技术条件及试验方法 尾矿砂含泥量的测定方法 用于水泥和混凝土中的钢渣粉 用于水泥和混凝土中的硅锰渣粉 用于水泥和混凝土中的金属镁渣粉 用于水泥和混凝土中的碳素铬铁渣粉 用于水泥和混凝土中的锂渣粉 冶炼渣砖和砌块 冶炼渣地面砖 钢渣砂 钢铁渣复合粉 钢渣稳定性检测方法
表１
４．钢渣处理利用相关标准介绍 我国目前的钢渣标准体系大多是上世纪９０年代 制订的，随着钢铁工业技术的进步，已不能满足市 场经济的需要。因此，２００５年，科技部下达了冶金 固体废物资源化利用标准体系研究课题，中冶集团 建筑研究总院承担了全部钢渣标准的修制订工作。 主要内容见表１。
待修制订的冶金固体废物利用标准
日本制订了ＪＩＳＡ５０１１．４．２００３混凝土用矿渣集料一
电弧炉氧化矿渣集料。２００３年美国制订了ＡＳＴＭ Ｄ５１０６—２００３沥青筑路混合物用转炉钢渣集料标准规 范。整体来看，国外关于钢渣利用的研究以及制订 的标准较少，日本在钢渣利用方面的研究处于国际 领先水平。
的修制订工作，推动全行业的技术进步，为实现循
研究表明，一定范围内增加钢渣粉的细度，其 活性增加不明显。而细度的增加势必造成粉磨能耗 的提高。本标准根据生产实际情况，结合７天和２８ 天活性指数，将钢渣粉分为两级：一级和二级。 （２）比表面积 比表面积是钢渣粉的重要品质指标，对水化硬 化后强度的影响很大。细度低于４００ｍ２／ｋｇ时，水泥 和混凝土的３天、７天强度较低，根据试验研究和生
环经济，可持续发展奠定基础。
渣利用产品标准修制订的原则和指导思想。目前，
国内多数钢铁厂钢渣处理采用热泼工艺，没有解决 钢渣的稳定性问题，限制了钢渣的利用途径。新修 制订的钢渣利用产品标准对钢渣的稳定性提出了 严格的要求，这必将极大地促进钢渣处理技术的进 步，提高钢渣利用率，实现“零排放”。
盖面来看，一些标准达到了国际先进水平，但是部
月１９日第二次征求意见，发往钢渣粉生产单位、施
工单位、科研院所、大专院校、钢铁企业和建材主 管部门，共计５０个单位。截至２００４年９月１日，共收 到回函１９份。回函普遍认为《用于水泥和混凝土中 的钢渣粉》国家标准的制订是必要的、及时的，符
《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》国家标准
制订的目的和意义 国家“十一五”提出冶炼渣的综合利用率为 ８６％，但目前我国的钢渣利用率只有１０％，大部分 堆弃，占用土地，污染方针。目前我国水泥年产量 １１亿吨，用钢渣粉作水泥和混凝土掺合料不仅可等
４．１．１钢渣粉生产水泥和混凝土技术的国内外开发 现状 国外钢１０％一３０％的水泥，而且可提高混凝土后期 强度，实现钢渣“零排放”，清洁生产。钢渣粉代替
水泥使用可减少水泥生产时Ｃ０２的排放，减少环境 污染。因此， 《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》国
料，少量用作骨料。钢渣用作水泥是我国具有自主
环境保护工程篇
大力加强标准化工作
推动钢渣综合利用实现“零排放”
范永平孙健 目前，我国钢铁工业正以高速发展，已成为 世界最大的钢铁生产和消费国。２００５年，全国钢 渣产量达Ｎ５０００万吨。国家“十一五”提出冶炼渣 的综合利用率为８６％，但目前我国的钢渣利用率只 有１０％，大部分堆弃，占用土地，污染环境，浪费 资源不符合循环经济和可持续发展的方针。实现 “十一五”规划目标，一方面要淘汰落后工艺和技 术，加大科技投入，加快新技术的开发，拓宽钢渣 综合利用的途径；另一方面，要进一步完善和加强 钢渣综合利用的标准化工作，加快钢渣综合利用的 产品标准、方法标准、检验标准等一系列相关标准 ３．钢渣利用相关标准修制订的原则及指导思想 从标准化工作对各行业的作用来看，可以说钢 渣综合利用的标准化工作是钢渣处理技术进步的催 化剂。钢渣利用标准的修制订工作要充分考虑利用 途径。从国内钢渣的利用途径来看，随着冶炼工艺 对原料质量要求的提高，由于Ｓ、Ｐ的富集，钢渣返 １．我国钢渣综合利用标准化工作的现状 我国现有钢渣综合利用国家标准１项（钢渣 矿渣水泥ＧＢｌ３５９０），已报批的国家标准１项（用 于水泥和混凝土中的钢渣粉），冶金行业标准１１ 项。包括钢渣术语标准、钢渣利用产品标准、钢渣 成分检验标准、钢渣试验方法标准。这些标准构成 了钢渣利用标准体系的基本框架，从这些标准的覆 回烧结的比例逐渐降低。钢渣用于建材制品、工程 回填、道路材料等将是国内钢渣综合利用的主要途 径。钢渣中由于含有ｆ．ＣａＯ和ｆ二Ｍｇｏ，遇水体积膨 胀，造成建材翩品和建筑物开裂。因此，钢渣综合 利用的关键是解决钢渣的稳定性问题，这是所有钢 Ａ５１０５．１９９２道路结构用铁和钢炉渣标准，２００３年
目
一级 不小于 不小于 不大于 不大于 不大于 不小于
７ｄ ２８ｄ ６５ ８０ ９０ ４００ ２．８ １．０ ３．Ｏ ４．０ １．８
二级
５５ ６５
不小于 沸煮法 压蒸法
合格 当钢渣中Ｍ９０含量大于１３％时须检验合格 （６）三氧化硫 本标准规定三氧化硫含量不大于４％，是套用 ＧＢ／Ｔ１８０４６用于水泥和混凝土中粒化高炉矿渣粉和 ＧＢｌ３４４矿渣硅酸盐水泥中ＳＯ。含量的指标。 （７）碱度系数 在ＹＢ／Ｔ０２２《用于水泥中钢渣》标准中规定钢渣 的碱度系数不小于１．８。本标准引用该标准指标。 （８）活性指数 按照ＧＢ／Ｔ１７６７卜１９９９规定进行活性指数测定， 试验结果统计表明，由于钢渣质量不同，钢渣粉７ 天抗压强度比分别大于或等于５５％和６５％。 ２８天抗压强度比分别大于或等于７０％和８０％，因 此将钢渣粉的活性指数按两级划分。并将一级钢渣 粉７天和２８天的活性指数定为６５％和８０％，二级钢 渣粉为５５％和７０％。 （９）流动度比 钢渣粉的流动度比粒化高炉矿渣粉略差，经大 量试验测定均大于９０％。 （１０）安定性 钢渣中ＭｇＯ含量高时也可能有游离态存在。为 保证工程质量需按ＧＢ／Ｔ１３４６进行压蒸法安定性检 验，当钢渣中ＭｇＯ含量大于１３％时，压蒸安定性检验 须合格。
产使用的数据验证，比表面积应不小于４００ｍ２／ｋｇ。
（３）密度 钢渣的密度和化学成分有关，统计国内大中型 钢铁企业钢渣的密度均在２．８９／ａｍ３以上。 （４）含水率
钢渣在加工处理过程用水，为保证钢渣粉的质
量，本标准规定了钢渣粉含水率不大于１％的指标。 （５）游离ＣａＯ 钢渣中均含有游离ＣａＯ，游离ＣａＯ水化时体积膨 胀。游离ＣａＯ含量多时，由于膨胀率大，水泥制品 会出现裂缝。经过大量试验和实践证明，钢渣中游
４．１．３制订过程
２００２年６月１９日，由国家标准化管理委员会下 发的国标委计划［２００２】８７号文件，将《用于水泥和
代１０％一３０％水泥，不降低混凝土强度等级，还可
提高后期强度和耐久性。国内一些企业根据企业标 准开始建厂生产和应用钢渣粉，如武汉市有掺钢渣 粉大楼，福建有掺钢渣粉的国家高速公路大桥等。 根据国家有关建筑建材主管部门专家意见，我 国钢渣环境，浪费资源不符合循环经济和可持续发 展的主要用于生产钢渣粉作混凝土掺合料作为发展 趋势。日本、台湾地区、印度目前也开始研究钢渣 粉作掺合料，并询问我国钢渣粉的国家标准情况。
４．１．２
混凝土中的钢渣粉》列入国家标准制订计划，项目
编号２００２２１４０－－－－Ｔ ６０５。由中冶集团建筑研究总院
负责该标准的制订工作。
２００４年３月至４月标准编制组起草了《用于水泥 和混凝土中的钢渣粉》征求意见稿，并于２００４年５ 月１０日发往２０个有关单位第一次征求意见。对返回 意见进行了复议研究并做了补充试验，于２００４年８
表２技术要求
期将发布。 ４．１．４技术要求及确定原则 该标准的主要技术要求有９项：比表面积、密 度、含水率、游离ＣａＯ、三氧化硫、碱度系数、活 性指数、流动度比和安定性，详见表２。
项 比表面积（ｍ２／ｋｇ） 密度（ｇ／ｃｍ３） 含水量（％） 游离氧化钙含量（％） 三氧化硫含量（％） 碱度系数 活性指数（％）不小于 流动度比（％） 安定性 主要技术要求的确定原则： （１）钢渣粉分级
准主要有： 《工程回填用钢渣》ＹＢ／ＴＳ０１、《钢渣
范永平，等：大力强化标准化工作，推动钢渣综合利用，实现“零拂放”
混合路面基层施工技术规程》ＹＢＪ２３０、 渣》ＹＢ／Ｔ８０３。 ４．２．１修订的目的和意义 钢渣做道路材料和回填材料在国内外普遍使 用，是钢渣的重要利用途径之一，发达国家将钢渣 大部分用于道路工程。钢渣能安全用作道路材料及 回填材料的最重要的指标是钢渣稳定性合格，但由 于原标准对钢渣稳定性检验方法未能完全反应其真 实情况，需要借鉴国外标准中的先进方法，因此很 有必要重新修订以真实反映钢渣的稳定性。三项标 准的修订势必会大大推动钢渣作道路材料和回填材 料的科学应用，达到推广新技术、保证工程质量、 《道路用钢 ２００４年５月提出了《钢渣矿渣水泥》标准修订征求 意见稿，发往２０个有关单位第一次征求意见，对 返回意见进行了复议研究并进行补充试验，对征求 意见稿进行修改，于２００４年８月第二次征求意见， 发往生产、使用、设计研究、大专院校及建材主管 部门。对各单位提出的意见，进行了汇总并认真处 理，于２００５年１０月３０日在北京召开了ＧＢｌ３５９０《钢 渣矿渣水泥》国家标准修订预审会。预审会通过 后，提出了报批稿并于２００５年１２月上报国家标准化 管理委员会。目前，该标准国标委已审查通过，近 期将发布。
ＹＢＪ２３０修订 ＹＢＪ２０５修订 ＹＢ／Ｔ８０１修订
ＹＢ／Ｔ０２２修订
ＹＢ／Ｔ８０２修订 ＹＢ／Ｔ８０３修订
ＹＢ４０９８修订
ＹＢ／Ｔ０５７修订 ＹＢ４０９９修订 新制订 新制订 新制订 新制订 新制订 新制订
新制订
新制订 新制订 新制订 新制订 新制订 新制订 新制订
新制订
新制订 新制订
４．Ｉ《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》标准
知识产权的技术，从１９８２年即有钢渣矿渣水泥产品 和国家标准。历年来共生产了５０００余万吨钢渣水泥 用于建筑工程。１９９６年为了提高钢渣活性，采用机 械激发的原理提高钢渣的细度（在４００ｍ２／ｋｇ以上） 是在钢渣水泥基础上的技术创新，用钢渣粉等量取
家标准的制订对推动钢渣的资源化利用，规范钢渣
粉的产品质量，规范市场，确保建筑工程质量具有 十分重要的意义。
离ＣａＯ含量小于３％，钢渣粉安定性合格。初审会时
有的代表提出将游离ＣａＯ的含量放宽至５％，为此我
们重新从武钢冶金渣公司取钢渣进行试验，试验结 果苒次说明游离ＣａＯ含量不应超过３％。因此本标准 规定游离ＣａＯ的含量不大于３％。
・２５４・
４．２钢渣作道路材料及地基回填材料方面的标准 钢渣作道路材料及地基回填材料方面修订的标
合我国循环经济、资源综合利用的方针，符合水混凝
土发展的需要。起草单位所提出的标准征求意见稿既
考虑了我国国情，又注意与国际相关标准接轨。
・２５３・
环境保护工程篇 对各单位提出的意见，由负责起草单位进行认 真研究和处理，在此基础上提出了送审稿讨论稿， 于２００５年ｌＯ月３０日在北京召开了《用于水泥和混凝 土中的钢渣粉》国家标准制订预审会。预审会通过 后，提出了报批稿并于２００５年１２月上报国家标准化 管理委员会。目前，该标准国标委已审查通过，近