钢渣综合利用及尾渣中铁的回收分析

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：Fe

O+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。但

在实际应用期间，往往因温度过高导致钢渣无法呈现良好的流动性致使还原反应

受到影响。为了解决这一问题，保证碳热还原法的合理应用，相关人员应当对其

进行深入研究，以此达到高效降耗的目的。

（三）氧化法

上述所言磁选方法会对尾渣粒度有明确的要求，故而可行性稍差一些。而碳

热还原法所需温度较高且产生的一氧化碳气体不利于周边环境的稳定发展，故而

出现了应用空间较为广泛的氧化法。它主要是根据氧化亚铁可转化为四氧化三铁

的工艺手段对尾渣中的铁进行回收。在这期间，氧化法并不会产生有毒气体，所

以对于环境而言会起到一定的保护作用。相关人员在应用氧化法对尾渣中的铁加

以回收时一般需要准确分析热力学流程，并合理选择适合氧化反应的区域，从而

极大程度上增加尾渣中铁的回收效率。

二、钢渣综合利用的具体路径

（一）合理利用钢渣水泥

钢渣在冶金领域、建筑领域、农业生产领域都有较为充足的应用空间。因此，为了贴合当前环保的绿色理念，需对钢渣进行合理利用，提高它的综合利用率，

以便为我国实现可持续发展提供重要保障。在钢渣中含有许多成分如硅酸二钙等，它们与水泥的原材料相同，所以可将钢渣作为水泥材料进行利用。

就目前的发展趋势来看，钢渣水泥的质量主要受以下因素影响：其一各个钢

厂产生的钢渣成分不同导致钢渣水泥质量不等；其二，钢渣中所包含的活性矿物

量较小致使钢渣水泥强度在初步应用时无法满足实际需求；其三，钢渣中含有不

易磨制的铁酸钙等成分，故而在后期使用过程中造成水泥稳定性较差。在此基础上，要想合理利用钢渣水泥，让其发挥出真正的作用，可在实际操作中科学选择

激发剂，从而将钢渣中的各个成分含量控制在一定范围内。

（二）充当农田肥料用途

在钢渣中含有许多对于农田生长有利的元素如硅、磷、锰等，它们能起到良

好的改良土壤养分的作用，甚至根据观察发现，让钢渣充当农田肥料可对田间部

分农作物如水稻等带来较为明显的增产影响。在钢渣综合利用过程中，将钢渣投

放到农田中，可保证其中含有的有利于农作物生长的元素能为农民增收带来较大

的成效。然而在实际应用时需要注意钢渣中重金属元素的释放，若管理不善很容

易造成农田中重金属含量超标，甚至破坏农作物的质量，引发更大危害。所以，

相关人员需对用于肥料的钢渣进行检测，对它可能带来的潜在风险进评估，从而

有利于保障农业生产的安全。

（三）作为路基填筑材料

钢渣应用于建筑行业时主要包括路基填筑与工程回填两方面内容。其中工程

回填主要是指转炉炼钢过程中排出的液态熔渣，待其稳定后可与沙土进行混合，

以便应用于回填工作中，而且还具有较为明显的净化地下水系统的价值。一般情

况下，用于工程回填的钢渣稳定性需≤5%且粒径≤200mm，与此同时钢渣中含有的钢含量需≤2%。另外，在回填工作中，钢渣中含有的氧化镁及氧化钙等成分会对

工程回填带来负面影响，所以需在实际应用前做好热处理工作，进而在回填期间

发挥出较强的稳定性[2]。

钢渣综合利用的另外一个路径是将其作为路基填筑材料应用于道路建设中。

目前，在我国建筑工程中，已有60%的道路工程选择钢渣作为填筑材料。为了增

强钢渣综合利用效果，相关人员在将其作为填筑材料时需注重以下问题：（1）

钢渣中含有的部分成分会增添路基体积开裂的风险，所以需合理去除钢渣中不利

成分；（2）钢渣的粒径若过大极易造成路基出现变形状况，故而应严格把控钢

渣粒径；（3）若钢厂中产生的钢渣短期粘结性较差将不适用于路基建设中。在

应用前需进行试验，以便影响路基质量；（4）钢渣由于成分复杂且包含有毒物质。因此，为了避免作为填筑材料应用于路基建设后破坏周边的环境，应做好检

测工作。

结论：综上所述，钢渣通过应用于多个领域，可让其充分体现出它的实用价值，这样既能对生态环境带来一定的保护作用，又可以节约土地资源。所以，钢

渣综合利用及尾渣中铁的回收可让废料中的有益元素得到妥善配置。一般情况下，钢渣经过分级操作，可保证其成为再度利用的材料，以此促进钢铁行业的长远发展。

参考文献：