鋼渣磷肥

鋼渣磷肥的化學成分因生鐵質量，助熔劑種類和數量及工藝條件不同而異。加足量SiO2時，其主要成分為硅磷酸鈣(5CaO·P₂O₅·SiO₂和7CaO·P₂O₅·2SiO₂)，加SiO₂量不足時，則為磷酸四鈣(Ca4P2O9)。一般含P2O516%～20%(中國出產的P₂O₅含量大多在3%～8%)，CaO 45%～55%，MgO2%～ 4%，Fe2O311%～ 14%，MnO 3%～ 6%和SiO₂4%～6%等。呈褐灰或灰黑色粉末，工業(yè)產品細度為80%～90%通過100篩目的細粉，堿性。每立方米肥料重為2噸。

鋼渣磷肥中的磷酸鹽，不溶于水，但能溶于2%檸檬酸溶液，尚無統(tǒng)一質量指標，暫定為一級品有效磷(P₂O₅)≥14%，二級品≥10%，轉化率在90%以上。施入土壤后主要靠土壤酸度和根的酸性分泌物溶解，轉化為植物能吸收和利用的磷。其反應式為：

可見，鋼渣磷肥適用于酸性土壤，不僅為植物提供養(yǎng)分，還可減少土壤酸性。據試驗，鋼渣磷肥具有60%～80%的中和能力(以碳酸鈣為100)，因此，其肥效優(yōu)于過磷酸鈣。也可施于中性土壤，但肥效不及過磷酸鈣快。適于多數作物上施用，尤其對需硅、喜鈣作物(如水稻、豆類)施用效果更佳，但對嫌鈣作物如馬鈴薯施用后會影響其品質。

鋼渣磷肥最宜作基肥。一般撒施后再耕翻入土。作種肥或追肥時，應避免與種子和莖葉直接接觸，以免影響發(fā)芽和灼傷莖葉，追肥要早施，可采用條施或穴施等，施用量為每公頃300～600千克(肥料含P₂O₅量12%～16%)。與酸性或生理酸性肥料如硫酸銨、氯化鉀等配合施用，但不可與銨態(tài)氮肥和水溶性磷肥混合施用，以免降低肥效。在施用前，可與新鮮有機肥料混合堆腐，可以提高鋼渣磷肥的有效性。但不能與腐熟有機肥料混合施用，以免引起氮素揮發(fā)損失。

據中國8個省(自治區(qū))40多點試驗，含有效磷(P₂O₅)15.4%～17.6%的鋼渣磷肥施在缺磷土壤上，對稻、麥、棉、油、豆類等作物均有增產效果，在中性土壤及東北的黑土上，當年肥效不及普鈣，但后效較長，在酸性紅、黃壤及東北的白漿土上，肥效高于普鈣，在貧瘠砂土上肥效也顯著。

鋼渣磷肥由含磷生鐵用托馬斯法煉鋼時所生成的堿性爐渣經軋碎、磨細而得。大多是灰黑色。主要有效成分是磷酸四鈣Ca4(PO4)2O和硅酸鈣的固溶體，并含有鎂、鐵、錳等元素。五氧化二磷含量約12%~18%。是枸溶性肥料。適用于酸性土壤，可作基肥。

在20世紀50年代以前相當長的時期里，它曾是德國、法國等西歐國家磷肥的主要來源之一。1973年世界鋼渣磷肥總產量約為120萬噸五氧化二磷(P₂O₅)，1977年下降為57.2萬噸。原因是西歐的高磷生鐵產量從70年代起開始下降。在中國，由于生鐵中含磷量少，易煉出優(yōu)質鋼材。雖然在鞍山、武漢、重慶等地鋼鐵廠均有出品，但因其中含磷量較低，加工成本較高，限制了它的推廣應用。

鋼渣磷肥散落性好，但粉末易飛揚，在貯運過程中應注意防止風吹雨淋，不要與過磷酸鈣等水溶性磷肥混合貯存，以防其有效性降低。人力裝卸時，須戴口罩和手套，以減少對皮膚等刺激作用。

鋼渣用于冶金原料

1）回收廢鋼鐵，鋼渣中含有較大數量的鐵，平均質量分數約為25%，其中金屬鐵約 占10%。磁選后，可 回 收 各粒級的廢鋼，其中大部分含鐵品位高的鋼渣作為煉鋼、煉鐵原料。

2）鋼渣用作燒結材料，由于轉爐鋼渣中含40%～50%的CaO，用其代替部分石灰石作燒結配料，不僅可回收利用鋼渣中殘鋼、氧 化 鐵、氧 化 鈣、氧 化 鎂、氧 化 錳、稀 有 元 素（V、Nb等）等，而且可使轉鼓指數和結塊率提高并有利于燒結造球及提高燒結速 度。鋼渣中Fe、FeO在氧化反應過程中產生的熱量可降低燒結礦燃料消耗。

3）鋼渣用作高爐熔劑，轉爐鋼渣中含有40% ～50%的CaO、6% ～10%的MgO，將其回收作為高爐助溶劑可代替石灰石、白云石，從而節(jié)省礦石資源。

另外，由于石灰石（CaCO3）、白云石[CaMg（CO3）2]分解為CaO、MgO的過程需耗能，而鋼渣中的Ca、Mg等均以氧化物形式存在，從而節(jié)省大量熱能 。

4）鋼渣用作煉鋼返回渣料，鋼渣返回轉爐冶煉可降低原料消耗，減少總渣量。對于冶煉本身還可促進化渣，縮短冶煉時間。

鋼渣用于道路工程

1）鋼渣生產水泥及混凝土摻合料，鋼渣中含有具有水硬膠凝性的硅酸三鈣（C3S）、硅酸二鈣（C2S）及鐵鋁酸鹽等活性礦物，符合水泥特性。因此可以用作生產無熟料水泥、少熟料水泥的原料以及水泥摻合料 。鋼渣水泥具有耐磨、抗折強度高、耐腐蝕、抗凍等優(yōu)良特性。

2）鋼渣代替碎石和細骨料，鋼渣碎石具有強度高、表面粗糙、耐磨和耐久性好、容重大、穩(wěn)定性好、與瀝青結合牢固等優(yōu)點，相對于普通碎石還具有耐低溫開裂的特性，因而可廣泛用于道路工程回填。鋼渣作為鐵路道渣，具有不干擾鐵路系統(tǒng)電訊工作、導電性好等特點。由于鋼渣具有良好的滲水和排水性，其中的膠凝成分可使其板結成大塊。鋼渣同樣適于沼澤、海灘筑路造地。

新型建筑材料工程應用

1）新型混凝土，通過磨細加工，使工業(yè)廢渣的活性提高并作為一種混凝土用摻合料進入混凝土的第6組分———礦物細摻料 。細磨加工不僅使渣粉顆粒減小，增大其比表面積，使渣粉中的f－CaO進一步水化以提高渣粉穩(wěn)定性，還伴隨著鋼渣晶格結構及表面物化性能變化，使粉磨能量轉化為渣粉的內能和表面能，提升鋼渣膠凝性。利用鋼渣微粉與高爐礦粉相互間的激發(fā)性，加以適當的激發(fā)劑可配制出高性能的混凝土膠凝材料。

同時，根據不同的使用要求，還可配制出道路混凝土（抗拉強度高，耐磨、抗折、抗?jié)B性好）、海工混凝土（良好的滲水、排水性，海洋生物附著率高）等系列產品。

2）碳化鋼渣制建筑材料，造成鋼渣穩(wěn)定性不好的主要因素是游離氧化鈣和游離氧化鎂，它們都可以和CO2進行反應，且鋼渣在富CO2環(huán)境下，會在短時間內迅速硬化。利用這種性質，可利用鋼渣制成鋼渣磚，再次用到不同的建筑中，其重要意義在于碳化養(yǎng)護材料的物理化學性能得到了重大改進。與此同時，有效控制了CO2的排放，改善溫室效應。

鋼渣制微晶玻璃

礦渣微晶玻璃自20世紀60年代研發(fā) 出來以后，在許多國家形成了規(guī)模化生產。程金樹等 以還原性鋼渣為主要原料研制出了外形美觀的微晶玻璃花崗巖。陳惠君等 以粉煤灰和鋼 渣為主要原料，研制出以鈣、鐵灰石為主晶相的微晶玻璃。

鋼渣在環(huán)境工程方面的應用

鋼渣較高的堿性和較大的比表面積可用于處理廢水。研究表明，鋼渣具有化學沉淀和吸附作用。在鋼 渣 處 理含鉻廢水研究中，鉻的去除率達到99%。鋼渣處理含鋅廢水的研究中，鋅的去除率達98%以上，處理后的廢水達到GB　897888污水綜合排放標準。鋼渣處理含汞廢水的研究中，汞的去除率達到90．6%。其研究結果 為解決海洋 汞污染提供了一種有效途徑。鋼渣還可用于處理含磷廢水及含其他重金屬廢水。

鋼渣在農業(yè)上的應用

鋼渣作為堿性渣可以用于酸性土壤中，其中的CaO、MgO可改良土壤土質。含磷高的鋼渣也可用于缺磷堿性土壤中并增強農作物的抗病蟲害能力。硅是水稻生長需求量最大的元素，SiO2含 量 高 于15%的鋼渣可作硅肥。

其他用途

鋼渣還可生產免燒磚、鑄造砂、水泥膨脹劑、制流態(tài)砂硬化劑等。