劉佰平 ,邵傳淦 ,肖莉 ,叢龍成
鋼渣是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣。隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,鋼渣產(chǎn)生量也在逐年增加。大量堆存的鋼渣既對(duì)環(huán)境造成危害,又占用大量土地,因而加強(qiáng)鋼渣的資源化綜合利用關(guān)系到鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。新疆天業(yè)集團(tuán)天能水泥公司始終堅(jiān)持發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念,遵循“減量化、資源化、再利用”的原則,廢棄物利用率達(dá)到90%以上。公司不僅消納集團(tuán)內(nèi)部前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的各類(lèi)廢渣,同時(shí),還吸收處理公司周邊工礦企業(yè)產(chǎn)生的廢渣。在近幾十年的研究中發(fā)現(xiàn),鋼渣具有和水泥相似的礦物組分,能提供水泥熟料所需的氧化物。鋼渣作為綜合利用的二次資源,不但可以消除環(huán)境污染,還能夠變廢為寶。通過(guò)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐,我公司成功將鋼渣作為鐵質(zhì)校正原料應(yīng)用在水泥生產(chǎn)中,并最終實(shí)現(xiàn)了100%作為鐵質(zhì)校正原料生產(chǎn)水泥熟料,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)煉鋼爐的不同,可將鋼渣分為轉(zhuǎn)爐渣、平爐渣和電爐渣,目前我國(guó)70%以上都是轉(zhuǎn)爐渣。我公司接收使用的鋼渣就是轉(zhuǎn)爐渣,化學(xué)成分見(jiàn)表1。
由表1可知,公司接收的鋼渣與典型鐵質(zhì)尾礦化學(xué)成分基本一致,同時(shí)有害成分R2O、MgO等的含量低到可以忽略,因此從理論上來(lái)說(shuō),鋼渣100%作為鐵質(zhì)校正原料生產(chǎn)水泥是完全可行的,也是比較理想的。
表1 典型鐵質(zhì)尾礦、鋼渣的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%
表2 廢渣化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%
表3 生料配比,%
表4 熟料化學(xué)成分、礦物組成(%)及率值
表5 兩種熟料物理性能比較
實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)所用原材料取自生料車(chē)間原料堆場(chǎng),我公司采用全工業(yè)廢渣制水泥,所以我們選取了公司常用的八種工業(yè)廢渣參與配料?;瘜W(xué)成分見(jiàn)表2。
通過(guò)對(duì)上述原料的物理性質(zhì)及化學(xué)成分進(jìn)行分析,采用試湊法計(jì)算生料配比,確立了如下配料方案:熟料三率值:KH=0.91,SM=2.43,AM=1.30;液相量:L1400℃=25%,L1450℃=28%。生料配比見(jiàn)表3。
中試生產(chǎn)的中試熟料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中試熟料)與同期正常生產(chǎn)的熟料(以下稱(chēng)生產(chǎn)熟料)的化學(xué)成分和礦物組成見(jiàn)表4。
中試生產(chǎn)結(jié)果表明,中試熟料的化學(xué)成分、礦物組成及率值與生產(chǎn)熟料基本相同,通過(guò)對(duì)中試熟料和生產(chǎn)熟料的巖相檢驗(yàn)也證實(shí)了該結(jié)果。
將兩組熟料摻入適量脫硫石膏磨制水泥,熟料的物理性能見(jiàn)表5。由表5可見(jiàn),兩種熟料各項(xiàng)物理性能相近。
通過(guò)對(duì)中試熟料和生產(chǎn)熟料的系列檢驗(yàn)對(duì)比,可知兩組熟料主要礦物組成相同,強(qiáng)度接近,用鋼渣100%作為鐵質(zhì)校正原料生產(chǎn)水泥是完全可行的。另外,本試驗(yàn)結(jié)果為解決鋼渣的資源化利用、避免其二次污染、充分利用含鐵資源開(kāi)辟了新的使用途徑,同時(shí),降低了水泥生產(chǎn)成本,較好地實(shí)現(xiàn)了環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的統(tǒng)一?!?/p>