鋼渣化學(xué)分析方法

備案信息

備案號：28177-2010

備案公告： 2010年第5號(總第125號) 2100433B

鋼渣的主要礦物組成為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵酸二鈣、RO（鎂、鐵、錳的氧化物，即FeO、MgO、MnO形成的固熔體）、游離石灰（f－CaO）等。

鋼渣的礦物組成不盡相同，其影響因素在于鋼渣本身的化學(xué)成分及堿度。

鋼渣用于冶金原料

1）回收廢鋼鐵，鋼渣中含有較大數(shù)量的鐵，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jié)材料，由于轉(zhuǎn)爐鋼渣中含40%～50%的CaO，用其代替部分石灰石作燒結(jié)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(zhuǎn)鼓指數(shù)和結(jié)塊率提高并有利于燒結(jié)造球及提高燒結(jié)速 度。鋼渣中Fe、FeO在氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量可降低燒結(jié)礦燃料消耗。

3）鋼渣用作高爐熔劑，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)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(dǎo)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(jié)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(yīng)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(jié)構(gòu)及表面物化性能變化，使粉磨能量轉(zhuǎn)化為渣粉的內(nèi)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(dāng)?shù)募ぐl(fā)劑可配制出高性能的混凝土膠凝材料。

同時，根據(jù)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(chǎn)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(yīng)，且鋼渣在富CO2環(huán)境下，會在短時間內(nèi)迅速硬化。利用這種性質(zhì)，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(xué)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(yīng)。

鋼渣制微晶玻璃

礦渣微晶玻璃自20世紀(jì)60年代研發(fā) 出來以后，在許多國家形成了規(guī)?；a(chǎn)。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(yīng)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)。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(jié)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(nóng)業(yè)上的應(yīng)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(zhì)。含磷高的鋼渣也可用于缺磷堿性土壤中并增強農(nóng)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(chǎn)免燒磚、鑄造砂、水泥膨脹劑、制流態(tài)砂硬化劑等。

2021年10月11日，《黏土化學(xué)分析方法》發(fā)布。

2022年5月1日，《黏土化學(xué)分析方法》實施。