談冶金爐渣的綜合利用論文

　　摘要：冶金行業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致冶金爐渣出現(xiàn)了大量的剩余，作為冶金行業(yè)的第二資源，冶金爐渣成為冶金行業(yè)需要重點關(guān)注的內(nèi)容。在此次論文中，就將針對冶金爐渣，對冶金爐渣利用的必要性進行了總結(jié)，同時對冶金爐渣的利用現(xiàn)狀做出了分析，在此次基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外冶金爐渣的利用方式提出了改進對策。

　　關(guān)鍵詞：冶金；爐渣；綜合利用

　　我國冶金行業(yè)在近年發(fā)生了快速的發(fā)展，但是伴隨快速發(fā)展的冶金行業(yè)而言，新增加的冶金爐渣出現(xiàn)了大量的累積，不僅占據(jù)了大量的土地，同時還會造成水源及環(huán)境的污染，還浪費了爐渣資源。冶金爐渣簡單理解就是在冶煉的過程中出現(xiàn)的廢棄物，包括高爐渣、電爐渣、爐外精煉爐渣等等，通過對冶金爐渣的科學(xué)有效利用能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境保護及資源的有效利用。因此說對冶金爐渣綜合利用的深入研究是非常必要的。

　　1冶金爐渣綜合利用的必要性

　　隨著對資源的深度利用導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的礦產(chǎn)資源都急劇減少，我國的礦產(chǎn)資源也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在此次背景之下，如何充分的實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的充分利用成為當(dāng)前最為關(guān)鍵的應(yīng)用研究內(nèi)容。作為我國的基礎(chǔ)工業(yè)，鋼鐵工業(yè)實際上也是一種原材料工業(yè)，鋼鐵行業(yè)的發(fā)展與我國經(jīng)濟的發(fā)展是相互適應(yīng)的，鋼鐵產(chǎn)品無論是在城市建設(shè)，還是工業(yè)生產(chǎn)中都發(fā)揮著重要的關(guān)鍵。但是不同的行業(yè)及部門所應(yīng)用的鋼材規(guī)格及品種都是不同的，因此鋼鐵行業(yè)的發(fā)展直接受到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響。我國當(dāng)前正在進行大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鋼材消費量發(fā)生了快速的發(fā)展，所以就相應(yīng)的使用了大量的鋼鐵，同時也導(dǎo)致了冶金爐渣的增多。而如何更好的利用冶金爐渣成為最為重要的研究內(nèi)容。由于不同鋼鐵企業(yè)所使用的冶金技術(shù)都是存在差異的，所產(chǎn)生的爐渣成分及產(chǎn)量都是不同的，因此需要從系統(tǒng)的角度出發(fā)，對冶金爐渣的綜合利用進行分析與研究。

　　2冶金爐渣綜合利用現(xiàn)狀

　　當(dāng)前，在我國的各個城市中都涉及了冶金工業(yè)，而冶金工業(yè)所產(chǎn)生的固體廢物，也就是冶金爐渣，占據(jù)了總的固體廢物數(shù)量的18%。在冶金爐渣中包含多種金屬元素，包括鐵元素、鎂元素、銅元素、鋁元素等，同時還包括鈣元素、硒元素等等。冶金爐渣是作為可以利用的第二大資源。我國當(dāng)前冶煉鋼鐵過程中所產(chǎn)生的爐渣堆棄量有三億噸，占地約三萬畝。在2017年，我國所產(chǎn)生的鋼鐵總量為8546萬噸，但是在冶煉過程中缺乏科學(xué)有效的手段，尤其是對于復(fù)合礦渣中共生金屬元素的分離及充分利用技術(shù)是非常落后的，該項內(nèi)容的平均利用率僅僅達(dá)到了60%。這也就導(dǎo)致了我國冶金行業(yè)所產(chǎn)生的爐渣數(shù)量是非常龐大的，但是對爐渣的綜合利用率卻是非常低的，不僅未實現(xiàn)爐渣的再次利用，同時還導(dǎo)致了環(huán)境與水源的污染。

　　3冶金爐渣的綜合利用

　　對于冶金爐渣的綜合利用對策可以結(jié)合西方國家的利用對策進行總結(jié)，在西方國家，對于礦產(chǎn)資源伴生資源的利用是非常重視的，將污染防治戰(zhàn)略作為根本解決對策，來替代末端處理的治理污染源對策，將這種對策稱之為“清潔生產(chǎn)”戰(zhàn)略。隨之我國也在1994年出臺的《中國21世紀(jì)議程》中對清潔生產(chǎn)提出了相應(yīng)的解釋與規(guī)定，并且作為“211工程”來重點對待，我國冶金爐渣的綜合利用有著非常廣闊的發(fā)展前景。對于冶金爐渣的綜合處理包括物理處理方法與化學(xué)處理方法這兩種。

　　3.1物理處理方法

　　所謂物理處理方法就是不改變冶金爐渣的化學(xué)成分而實現(xiàn)其充分利用，物理處理方法主要就是利用冶金爐渣的機械強度特點，將其作為支撐來是實現(xiàn)的。物理處理方法主要包括礦山坑井的填埋、彩色沙料、鋪路等方式。（1）礦山坑井填埋礦山在開采出大量的礦產(chǎn)資源之后，對其進行支撐是非常必要的，從而避免礦山的坍塌與下沉，所以在開挖結(jié)束之后就需要回填。我國當(dāng)前幾乎所有的礦井都必須要進行回填，而冶金爐渣組作為穩(wěn)定性非常高的材料可以進行礦井的回填。但是當(dāng)前這種方式還無法保證避免對水源及環(huán)境的污染，同時這種方式實際上是對資源的一種浪費。（2）鋪路在經(jīng)過處理之后的冶金爐渣有著較強的穩(wěn)定性，所以可以作為道路的基層、墊層甚至面層。而爐渣與瀝青之間的親和性非常好，同時與天然料石進行混合還能夠用于柔性路面的'鋪設(shè)。在使用煉銅爐渣作為鋪路材料就必須要在材料中摻入石灰等膠結(jié)材料，不能單獨使用冶金爐渣。（3）彩色沙料對于高爐水渣而言，具有多孔的特點，所以將無機顏料深入到空隙中，之后再加入丙烯基聚合物來阻止顏料的流出則會形成彩色沙料。將彩色沙料、水泥以及硬化劑進行混合，攤鋪在路面上作為透水層，可以在保證強度較高的情況下保證透水性，經(jīng)過長期的使用也不會出現(xiàn)褪色的情況。

　　3.2化學(xué)處理方法

　　化學(xué)處理方法就是從爐渣中提取有價值的成分，或者是通過改變爐渣中的組成而使其成為有用的物質(zhì)，化學(xué)處理方法較物理處理方法來說種類更多，下面就將對幾種重要的處理方法進行總結(jié)：（1）提取有價金屬礦物一般都是多種金屬共同存在的復(fù)合共生礦，尤其是對于有色金屬，通過冶煉獲得需要的金屬成分之后，還存在大量的有價金屬，對于這部分有價金屬進行充分利用將成為有效的資源。通過研究發(fā)現(xiàn)，有色金屬中有三十多種是作為副產(chǎn)品來回收的，而通過對有色金屬的回收所創(chuàng)造的總價值比重是非常可觀的，其中銅系統(tǒng)占據(jù)了25%，鉛系統(tǒng)占據(jù)了12%，鋅系統(tǒng)占據(jù)了20%。（2）熔制彩色玻璃冶金爐渣與玻璃都屬于硅酸鹽材料，同樣都具備共同的多相平衡特力學(xué)基礎(chǔ)，而二者之間的最為重要的區(qū)別就是化學(xué)成分的不同。與硅酸亞鐵化學(xué)成分范圍較為接近的就是有色金屬爐渣所形成的范圍，而在磷石英化學(xué)成分附近形成的就是玻璃所形成的區(qū)域，所以在CaO-FeO-SiO2中引入Na2O就會使得爐渣與玻璃之間的差距進一步縮小。所以將爐渣與石灰、石英等材料混合之后在適當(dāng)?shù)臈l件之下就可以熔制成玻璃體。而通過研究發(fā)現(xiàn)用爐渣熔制成的玻璃體的機械力學(xué)性能、耐腐蝕性能等都比較好，應(yīng)用情景較為廣泛。（3）生產(chǎn)水泥當(dāng)前將冶金爐渣生產(chǎn)成為水泥是研究最為廣泛與深入的利用方法，雖然冶金爐渣隨著冶金方式及冶金種類有著較大的區(qū)別，但是幾乎所有的冶金爐渣都屬于硅酸鹽材料，主要成分包括SiO2、CaO、FeO等，其中SiO2作為水泥的主要原材料可以用于水泥的生產(chǎn)，而SiO2主要是通過冶煉鋼渣來實現(xiàn)的。鋼渣水泥與普通水泥相比較，強度、凝結(jié)時間等方面都有著一定的先進性，同時后期的強度非常高，耐磨及抗腐蝕的性能也非常優(yōu)良，適用于道路工程的施工。

　　4結(jié)語

　　礦產(chǎn)行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的支撐產(chǎn)業(yè)，提高對其研究深度，實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的充分利用是非常重要的。因此加強對冶金廢渣的綜合利用研究是具有重大意義的，能夠在實現(xiàn)資源充分利用的同時，加強環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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