目前，我國鋼鐵渣資源量約有3億噸，每年新產生8400萬噸鋼鐵渣，其中鋼渣約2900萬噸、高爐渣約5500萬噸。在高爐渣中金屬鐵含量以0.5%計算，鋼渣中鐵含量平均以5%計算，堆置的鋼鐵渣中約有700余萬噸金屬鐵未回收，每年新產生的鋼鐵渣中仍有172.5萬噸金屬鐵隨渣排出。因此，如何合理開發和利用鋼鐵渣資源中回收的金屬鐵，如何利用鋼鐵渣資源中的固體廢棄物，是我國冶金工作者多年來一直研究的課題，也是發展循環經濟、建設節約型社會和環境友好型社會應著重解決的一個現實問題。在鋼鐵渣資源的開發利用上如何自主創新，解決工藝技術難題，研究其發展途徑應成為冶金行業重點關注的問題。

鋼鐵渣資源開發利用現狀與面臨的問題

1、鋼鐵渣資源開發利用現狀。

鋼鐵渣粉將是水泥行業節能降耗、降低成本的寶貴材料。2002年，我國水泥產量約7億噸，如果水泥中摻加20%鋼鐵渣，可節約20%的熟料，每年可節約 1200萬噸標準煤。按目前水泥總量為7000萬噸，若80%用于生產渣粉，則年產渣粉量為5600萬噸，在水泥中摻入量僅為11%，遠遠不能滿足水泥行業對水泥混合料的要求。按2020年水泥行業戰略目標要求，水泥產量將達到10億噸，水泥混合料摻加量提高到60%左右。這樣，優質的鋼鐵渣粉將成為水泥行業寶貴的摻合料。

用冶金廢渣制備新材料，也是一種發展潮流。以鋼鐵工業的高爐礦渣和鋼渣為主要原料，是構成玻璃和陶瓷的重要成分。目前這一工藝技術成為集新材料研制、廢渣利用、環境保護于一體的課題。有的研究者已用廢渣制備納米微晶陶瓷，使納米陶瓷額制備成本大大降低，工藝過程簡化。
目前我國鋼渣主要用于以下幾個方面：

一是用于冶金原料。在燒結礦中配入5%～15%粒度小于8mm的鋼渣代替熔劑，不僅可回收利用渣中鋼粒、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、稀有元素等有益成分，而且可作為燒結礦的增強劑，顯著提高燒結礦的質量和產量。鋼渣代替石灰石作為高爐或化鐵爐的熔劑，即可利用渣中有益成分，節省熔劑（石灰石、白云石、螢石）消耗，又可改善高爐渣或化鐵爐渣的流動性，增加鐵的產量。有的文獻記載，轉爐煉鋼時，每噸鋼使用高堿度的返回鋼渣25公斤左右，配合使用白云石，可以使煉鋼成渣早，減少初期渣對爐襯的侵蝕，有利于提高爐齡，降低耐火材料消耗，還可以富集和提取渣中稀有元素。

二是用于建筑材料。鋼渣在鐵路、公路、工程回填、修筑堤壩、填海造地等工程中使用，國內外均有相當廣泛的實踐。鋼渣的性能好、強度高、自然級配好，是良好的建筑石材。同時，鋼渣的化學成分與水泥類似，可以作為無熟料或少熟料水泥的原料，也可作為水泥熟料的配料。

三是用于農業生產。鋼渣是一種以鈣、硅為主，含多種養分的、具有速效又有后勁的復合礦物質肥料。除硅、鈣外，鋼渣中尚含有微量的鋅、錳、鐵、銅等元素，對作物生長起一定的促進作用。有些鋼渣含磷較高，可生產鈣鎂磷肥和鋼渣磷肥。

鐵渣分為水渣和重礦渣，水渣用作水泥和礦渣磚原料，重礦渣經磁選加工后用作混凝土骨料、筑路等。

2、所面臨的問題

目前，鋼鐵渣開發利用所面臨的突出問題是：

一是鋼尾渣產品除少部分用作燒結礦生產、筑路和工程回填外，大部分無銷路，造成大量積壓，長期發展下去勢必要增加占地、污染環境。

二是鐵渣的利用只局限于用作水泥的混合材、礦渣磚原料及混凝土骨料。從長遠看，由于水泥生產對水渣的需求量將逐漸減少。

三是鋼鐵渣處理工藝還比較落后，給鋼鐵渣的開發利用帶來許多困難。這是源頭治本的關鍵所在。

國內鋼鐵企業鋼渣利用先進工藝技術與特色

1、國內鋼鐵企業鋼渣利用先進工藝技術簡介

（1）鋼渣熱悶粉化技術。該項技術是在鋼渣溫度為600℃～800℃時，噴水形成過熱蒸汽和鋼渣中反應生成Ca(OH)2和Mg(OH)2。隨著反應的發生，其體積膨脹使鋼渣粉化，鋼和渣自然分離。該項技術適用于轉爐和電爐煉鋼鋼渣處理生產線及轉爐鋼渣和電爐鋼渣的高附加值利用。

該項技術在寶鋼集團上鋼五廠、北臺、漣鋼等企業推廣應用。20多年的生產實踐證明，該項技術是一項簡單易行的技術。

（2）滾筒法處理液態鋼渣技術。該項目開發出了一套液態鋼渣處理工藝和設備成套技術，可取代目前投資大、占地多、污染重、處理效果差的熱潑法、箱潑法、風淬法和水淬法等方法。通過該項目研究開發的滾筒處理設備，處理后的鋼渣穩定性好，可直接回收利用，有效改善了渣處理過程中對環境的污染。該項目技術流程短，可節省大量投資。圍繞該技術，寶鋼已申報了滾筒法液渣處理裝置的有關專利技術。該項目形成的工藝技術和設備有廣泛的推廣應用價值，目前已在宣鋼得到應用。

（3）鋼渣風淬技術。該技術研究設計了新的鋼渣風淬粒化裝置。該裝置由氣體調控系統、粒化器、中間包、支承及液壓傾翻機構、主體除塵水幕、水池等設備組成。裝滿液渣的渣盆由行車吊放到傾翻支架上，將渣液逐漸傾倒入中間包后，依靠重力作用，經出渣口從中間包、六渣槽流到粒化器前方，被粒化器內噴出的高速氣流擊碎；再加上表面張力的作用，使擊碎的液渣滴收縮凝固成直徑為2mm左右的球形顆粒，撤落在水池中。為防止粉塵污染，水池上方設有除塵水幕。由于采用的粒化器設計科學合理，不論是渣液還是鋼水，都能被粒化，并設置了擋墻，即使出現停電、斷氣等偶然情況，液渣也不會流進水池，徹底消除了爆炸隱患。

該工藝具有安全可靠、工藝簡單、投資少、處理能力大、一次粒化徹底、用水量少等特點，可節約能源，風淬率達95％，渣粒直徑0mm～6mm，平均為 2mm。風淬鋼渣是水泥熟料的理想代用品，也可做燒結原料、高爐熔劑等。冶煉前期的爐渣風淬后，還可以作為農業生產用的磷肥。

（4）HK法鋼渣粒化系統。該技術是國內有關單位開發的冶金爐渣粒化處理工藝技術，已獲國家專利，目前在本鋼使用。其特點是成品渣質量好、安全性好、能源消耗少、粒化率高，環保及生產條件較好。

2、國內幾家企業在鋼渣處理技術上的特色

寶鋼年產高爐水渣約270萬噸，其從日本引進具有國際先進水平的立磨礦渣微粉生產線，電耗低，且粉磨效率高、產品質量穩定；寶鋼股份首創渣鋼、渣鐵回收利用新途徑——短流程回收處理技術，就是將由全鋼渣材料研制成的“格篩”，放置在鐵水和鋼水渣罐中，使倒入鐵水和鋼水渣罐中的渣鋼、渣鐵在沉積形成時，自動分割成若干小塊，每小塊均符合轉爐入爐要求，經過傾倒渣罐作業后，可直接將這些渣鋼、渣鐵塊運送至煉鋼廢鋼堆場備用。運用這一技術，不僅回收利用快，消除環境污染和安全隱患，而且減少切割過程中渣鋼、渣鐵的損耗，基地處理成本。

漣鋼鋼渣開發公司新建15萬噸超細粉生產線，其原料渣的粒度為0mm～5mm，采用70％的高爐渣和30％的轉爐渣。該超細粉產品是水泥和混凝土摻合料，可用于生產水泥，也可以用于水泥攪拌。其渣鋼生產處理線平均可回收固體金屬12％左右，其中鐵精粉占50％，其他的粒鐵、渣鋼、廢鋼等占50％；而剩下的 88％為渣，基本供水泥廠作為生產水泥的熟料。

攀鋼高爐渣是高鈦型高爐渣，相繼建成投產了礦渣碎石、礦渣砂、彩色路面磚、大砌塊等生產線。目前，攀鋼環業公司已初步具備年加工利用260萬噸高爐爐渣的能力，使攀鋼高爐渣達到排用平衡，已生產出10大系列20多個規格的建材產品。

目前，鞍鋼每年鋼渣產生量約130萬噸，全部采用棄渣法處理，用渣罐車排放到渣場（礦渣山）。鋼渣冷卻后，經過磁選線加工，可回收15％左右的金屬物，全部用于煉鋼、煉鐵、燒結生產；85%屬于鋼尾渣。鋼尾渣一部分用于筑路和過程回填，少部分用于燒結礦生產。50％以上積存待開發。鐵渣年產量約400萬噸左右，水渣用作水泥和礦渣磚原料，重礦渣經磁選加工后用作混凝土骨料、筑路等。鐵渣的產生量與輸出量基本產銷平衡。已開發出20多個品種的礦渣產品銷往省內外。

2、積極尋求鋼尾渣的有效利用途徑。

先后組織多家單位開展了鋼尾渣磨細粉與水渣磨細粉按一定比例混合作水泥摻合材和混凝土的實驗研究。實驗證明，鋼尾渣磨細粉與水渣磨細粉按一定比例混合作水泥摻合材和混凝土摻合料，生產出的水泥和混凝土具有更好的效果。具有改善混凝土耐磨性、韌性、抗摻性和提高后期強度等優點。這對保證水泥質量、降低水泥成本起到關鍵左右。因此，鋼渣粉與鐵渣粉雙摻用作水泥和混凝土原料是目前鋼尾渣開發利用的最有效途徑之一。

3、采取的應對措施。

(1)改進和完善了現有的鋼鐵渣處理工藝。為了降低鋼鐵生產工序成本，給鋼鐵渣的開發利用創造條件，在鋼鐵主體技術改造、新建鋼鐵生產線的同時改進和完善現有的鋼鐵渣處理工藝。如鐵渣處理采用比較先進的茵巴、輪巴工藝。

(2)以鋼鐵渣資源為基礎，大力發展建材產業。礦渣開發公司已引進德國克虜伯公司制造的伯力鳩斯立式磨機和德國BMH公司的混合攪拌機，現投產建成年產60萬噸礦渣微粉生產線和45萬噸礦渣硅酸鹽水泥生產線。使得水渣處理能力大大提高，創造了經濟和社會效益。

（3）投資主體多元化，已合資建成冀東水泥公司，推動促進鋼鐵渣資源的綜合利用。

綜上所述，是筆者對國內鋼鐵企業鋼鐵渣資源利用情況的跟蹤、探討。按照鋼鐵工業發展循環經濟，實現鋼鐵可持續發展的要求，在鋼鐵渣資源的利用上以“低開采、高利用、少排放”為重點，需要由傳統的線型經濟模式轉變為循環型經濟模式，其關鍵在于用先進的工藝技術裝備延長產業鏈，這就需要廣大冶金工作者在鋼鐵渣資源的開發利用上不斷自主創新，解決工藝技術難題，向鋼鐵工業強國邁進。

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