年产190万吨钢铁渣粉资源综合利用环保工程可研报告(3)

（6）认真贯彻执行国家和地区对环保、劳动安全、工业卫生、计量及

消防等方面的有关规定和标准，做到―三同时‖，确保环保达标。

1.6 项目提出的目的及必要性

1.6.1 项目提出的目的

钢渣和高炉矿渣是钢铁厂冶炼钢铁产生的副产物，约为钢产量12%~15%和30%~40%。近年来随着我国钢铁工业的迅猛发展，钢铁渣产生量也逐年增加。二者综合利用率、基本性质和利用途径存在较大差异：高炉矿渣综合利用率约90%，水淬后主要矿物组成为硅铝质玻璃体，具有较好的潜在水硬性，可磨细作水泥混合材和混凝土掺合料；钢渣综合利用率约40%，主要矿物组成为过烧硅酸三钙和硅酸二钙、橄榄石、蔷薇辉石、RO相等，主要用途是作道路材料、工程回填材料、建材制品、磨细作水泥混合材和混凝土掺合料等。钢渣磨细作水泥混合材和混凝土掺合料是钢渣高价值资源化利用的主要途径，过去由于钢渣活性偏低、制备成本较高等原因制约了钢渣粉的推广应用。

粒化高炉矿渣（简称矿渣）是炼铁时排出的以硅酸钙、铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬而急冷处理后形成的粒状活性材料。一般含有80～90%的玻璃相，其主要矿物为硅酸二钙（C2S）、钙铝黄长石（C2AS）、镁黄长石（C2MS2）、钙长石（CAS2）等。矿渣的化学成分一般为CaO 35～45%、SiO2 25～40%、Al2O3 6～15%、FeO 0.5～1%。矿渣的质量系数（CaO+MgO+Al2O3）/（SiO2+MnO+TiO2）越大，矿渣的活性越高，即CaO、Al2O3含量高、SiO2含量低的矿渣活性高。国家标准GB/T203规定用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣的质量系数应大于1.2、MnO含量不大于2.0%。

试验研究表明，矿渣粉只有达到一定细度时才能充分水化。大于60微

米的颗粒属于惰性粒子，对强度无积极作用。对强度起主导作用的是30微米以下的粒子，小于10微米的粒子含量多时对早期强度有利。

鉴于矿渣与水泥熟料易磨性的差异，将熟料、矿渣分开粉磨，然后按一定配比混合与均化而制备矿渣硅酸盐水泥的工艺路线是合理的。研究以及实践表明：控制矿渣粉细度400～450m2/kg、水泥熟料粉细度320m2/kg、矿渣掺量40～60%，可配制425、425R矿渣硅酸盐水泥；矿渣细度450～500m2/kg、掺量40～50%，可配制525、525R矿渣硅酸盐水泥。

矿渣粉作为混合材掺入水泥中，对水泥的7天后龄期强度有明显的增强作用。这主要是由于矿渣粉吸收水泥水化形成的Ca(OH)2，Si-O、Al-O、Si-Si、Al-Al等键断裂，结构解体，形成水化硅酸钙和水化铝酸钙，在SO42-的激发作用下，反应形成钙矾石，从而增加水泥的强度。但掺加矿渣粉对水泥的早期强度没有明显的增强作用并有所下降。因此，在矿渣粉掺量大的情况下，为了获得较高的水泥早期强度，水泥熟料宜选用强度较高、质量好的回转窑熟料。

随着高层建筑、大跨度桥梁、高速公路等工程建设的快速发展，高性能混凝土的需求量迅速增大。高性能是指强度高、耐久性好，且施工性能优良。强度高是指强度等级在C60以上。耐久性能是指耐磨性、水化热、胀缩性、脆性、韧性、疲劳强度、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性、抗碱骨料反应及抗钢筋锈蚀性能良好。良好的工作性能是指混凝土拌和物应有良好的施工性能,如可泵性、不泌水性、粘聚性等。

以前配制高强混凝土主要依赖于使用高标号水泥和外加剂，但是用高标号水泥配制的混凝土水化热高，易产生裂缝，导致混凝土破坏。采用降低混凝土的水灰比，减少混凝土的空隙率，增加密实度的方法，其后果是不能保证施工时的大流动度的要求，同时水灰比降至0.2～0.3时，大量的水泥颗粒

得不到充分水化，影响混凝土的后期耐久性能。目前超高强混凝土主要采用掺硅灰和高效减水剂来配制。但硅灰原料缺乏，高效减水剂价格昂贵，这类混凝土成本较高。目前日本、台湾、韩国、马来西亚、英国等国家及地区采用磨细的矿渣粉来生产高性能混凝土，以降低混凝土的成本。

矿渣粉用于混凝土施工时，具有微珠润滑效应，有明显的减水作用。随着矿渣粉掺量的增加，混凝土水灰比W/C减少。当掺量达45%时，减水率高达20%。混凝土中随着矿渣粉掺量的增加，混凝土塌落度损失小，混凝土的流动性好，易于施工。随着超细矿渣粉掺量的增加，混凝土各龄期的抗压强度都有增长。但当掺到60%以后，强度有缓慢的下降趋势；当掺到70%时，混凝土7天和28天抗压强度有比较明显的下降。所以，掺矿渣粉虽然可生产高强混凝土，但需要控制好掺加比例，比较合适的矿渣粉掺加比例为50%。

利用掺矿渣粉部分替代波特兰水泥制备的高性能混凝土与波特兰水泥

混凝土相比，前者在搅拌后最初2h内流变性易于控制，尤其能明显地减少其坍落度的损失，有利于施工。浇注初期掺矿渣混凝土的水化热较低，且显著减少塑化剂的需用量，经济效益好。它的后期强度高，抗盐类侵蚀性强，耐久性好。

随着高层建筑业的发展，高性能混凝土取代普通混凝土是大势所趋。掺有矿渣粉的混凝土具有水化热低、耐腐蚀、与钢筋粘结力强、后期强度高、防微缩等特点，可广泛用于大坝工程、水下工程、道路工程、防腐蚀工程、大型建筑工程等。掺有矿渣的水泥混凝土愈来愈受到建筑行业、交通行业的青睐。

贵航特钢建设有：3座1080m3高炉、3座120吨转炉、3座180m2烧结机、三台20000m3/h制氧机、三条年产100万吨轧钢生产线和110KV变电站、球团、石灰窑、码头等相关配套工程。投产后年产各种型号的钢材300万吨，产生钢渣30万吨，矿渣160万吨左右。目前经选铁处理后的钢尾渣除水泥

熟料生产中少量采用用于替代部分铁质原料或掺入水泥做混合材外，绝大部分散落或堆存，或由个体户再次破碎少量选铁、或修路填坑、或废弃等等，并没有真正形成规模化资源综合利用项目。

年产30万吨钢渣粉生产线生产的钢渣粉产品的主要技术特点在于细度

较高，活性良好，价格较低。适宜作为水泥活性混合材及混凝土掺料。由于目前水泥活性混合材资源有限，钢渣微粉将有效填补旺季时矿渣粉需求的不足。

钢渣作为水泥混合材早已列入国家标准，钢渣粉国标也已经制定实施。2000年6月中国建材院与首钢综合利用厂进行了钢渣微粉在水泥和混凝土中应用的技术鉴定，在大量对比试验的基础上证明，钢渣微粉在比表面积为550㎡/kg时，其活性与高炉矿渣相类同，这说明钢渣微粉有着良好的市场前景。在山东省已经有日钢、潍钢、淄博金宝、山东隆盛、莱钢永锋、莱钢鲁碧、山钢喀什等单位拥有成规模的钢渣微粉生产线，销售情况良好，是矿渣微粉在旺季供不应求时的有益补充。山东山水集团在水泥中掺配钢渣的应用方面也有很好的使用经验和良好的效果。

钢渣微粉的竞争优势在于钢渣是冶金行业的工业废渣，原料充足，价格低廉，由于项目技术、装备先进，最终能使得钢渣粉成本大大低于矿渣粉，无论是作为水泥混合材还是混凝土细掺料，在市场上都具有价格低的竞争优势。

年产30万吨钢渣粉生产线为钢渣综合环保处理项目，利用炼钢尾渣进

行资源化综合加工，根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》，本项目属于第一类―鼓励类‖第八项第13条―冶金固体废弃物（含冶金矿山废石、尾矿、钢铁厂产生的各类尘、泥、渣、铁皮等）综合利用先进工艺技术‖。

国家发改委、国家科技部、国家环保总局2005年10月28日以65号文公告《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》，其中有：―钢渣综合利用技术—生产用作水泥和混凝土使用高活性掺合料的磨细钢渣粉‖。

2010年7月1日国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部 …… 此处隐藏：2783字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……