李志偉

（中冶東方工程技術(shù)有限公司，山東 青島 266555）

金屬礦產(chǎn)資源對于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，如果不加以綜合利用，則會占用大量的土地，并造成嚴重的環(huán)境污染，導致資源被嚴重浪費。

通過這幾十年以來的考察，可以發(fā)現(xiàn)金屬廢渣和與水泥的礦物質(zhì)成分是比較像的，因此完全可以作為二次資源進行再利用。因此需要相關(guān)工作人員能夠持續(xù)不斷地了解廢棄金屬的實際應用狀況，對其資源化的處理以及綜合利用投入更多的關(guān)注。

1 金屬廢渣資源化處理以及綜合利用現(xiàn)狀

1.1 金屬廢渣壓縮塊

通過研究發(fā)現(xiàn)，金屬壓縮塊模具有一定的水硬膠凝性，金屬廢渣在通過相應的處理和陳化之后，可以作為骨料來完成資源再利用的要求，這種通過初步處理的金屬廢渣可以生產(chǎn)金屬廢渣壓縮塊，可以利用這些金屬廢渣形成壓縮塊進行道路鋪設，也可以當中路緣石、護坡石以及砌塊等相關(guān)產(chǎn)品。金屬廢渣通過磨細，加入一定的添加劑之后，可以讓自身的不安定性得以降低。同時還能夠讓膠凝的活性得以提升，適合被當做一種比較高效使用的建筑材料。國內(nèi)有很多金屬生產(chǎn)企業(yè)都可以進行相關(guān)生產(chǎn)，比如冶金企業(yè)每年可以消耗10萬噸左右金屬廢渣，用在生產(chǎn)路面磚以及砌塊等相關(guān)的建材材料上。而相關(guān)公司所建成使用的鋼制二級礦磚，可以生產(chǎn)免蒸、免燒的多孔或空心磚，且已達到2000多萬塊的生產(chǎn)線[1]。

1.2 金屬廢渣微粉作摻合料

金屬廢渣壓縮塊模具內(nèi)有其膠凝活性，它將金屬廢渣磨成微粉能夠有效代替一部分水泥，是一種相對更加優(yōu)質(zhì)的摻合料。因為微珠效應在加入廢渣之后，可以少量的摻入一些水，使混凝土擁有流動性，以及能夠改善對混凝土的不良性質(zhì)，并給予一定的提升。隨著冶金企業(yè)排出的金屬廢渣摻合量不斷的增加，這樣的效應也變得更加明顯，而且因為廢渣的硬度相對較大，且非常耐磨，因而在摻入廢渣之后，也會造成混凝土的耐磨以及抗壓能力有所提升。廢渣也可能會產(chǎn)生火山灰效應并且，在加入混凝土之后，可以吸收水泥水化所產(chǎn)生的氫氧化鈣，以及可能會造成二次損害，填充空隙來盡量減緩水泥水化熱，讓混凝土強度得以提升。對于底坑大面積混凝土存在溫差應力所引起的開裂也是非常有利的。因為金屬廢渣制中會含有很多金屬游離子元素，能夠使得混凝土的整體體積出現(xiàn)膨脹，從而導致開裂。將金屬廢渣磨細成為比表面積一定標準下的微粉，將其在水中進行水化，可以有效地改善金屬廢渣水泥安定性的問題，可以使用廢渣來等量代替水泥，由于微珠效應可以有效改善混凝土的實際工作性。如果將廢渣、粉煤灰以及礦粉進行復稱，可以有效地產(chǎn)生抄底，加速效應相互之間激發(fā)，從而促使火山灰效應得以激發(fā)出來[2]。

1.3 利用廢渣水泥

鋼渣中含有硅酸二鈣以及硅酸三鈣，能夠有效讓廢渣的潛在膠凝活性有所提升。目前主要就是使用提高細度，增加廢渣比表面積等方式來生產(chǎn)金屬廢渣水泥。而金屬廢渣是水泥當中非常重要的組成成分，可以通過計入摻合料與石膏在進行細致研磨后，制成水硬性膠凝材料。其中礦渣廢石以及粉煤灰可以當做摻合料，同時為能夠有效提升強度，也可以摻入一定的硅酸鹽水泥，使用廢渣水泥所制作的混凝土，在后期強度上會比較高，也較耐磨，且抗腐蝕性很高，同時也具有抗凍作用。并且在大氣比較穩(wěn)定的情況下，水化熱比較低，適合用于大壩水泥方面[3]。

1.4 金屬廢渣在建筑方面的使用

金屬廢渣當中雖然也擁有各種活性體以及膠凝活性物質(zhì)，但與水泥活性相比起來還是比較低的，在建材當中可以使用鋼渣的方法，一般有物理激發(fā)、化學性激發(fā)，以及熱力學激發(fā)。

在建筑領(lǐng)域當中，金屬廢渣的使用主要是生產(chǎn)廢渣水泥與金屬廢渣微粉，以及金屬廢渣壓縮塊，且金屬廢渣也可以當做筑路材料以及回填材料[4]。

1.5 金屬廢渣筑路材料

使用熱潑工藝所處理的金屬廢渣在陳化三年之后，可以當做多孔結(jié)構(gòu)的骨料來制作石膠泥瀝青混凝土，七天的膨脹力大概比1%更低一些，可以更加有效地盡量避免出現(xiàn)高溫變形的情況，或者低溫開裂的問題，是一種非常好用的筑路材料。

按照比較科學性的考察結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)有很多國家基本上，50%左右的金屬廢渣都使用在道路工程的建設方面。有些發(fā)達國家的幾條主要鐵路都使用金屬廢渣來當作道路鋪設，還有一些發(fā)達國家把高爐渣當做鋪路材料，這樣建設出來的道路承載力會比較大，而且更加堅固，具有耐冰凍的特點，同時其體積的穩(wěn)定性也相對較高，耐磨性比較優(yōu)質(zhì)。比較耐得住浪花拍打或潮流沖擊等，相關(guān)工程性能會比較明顯。特別是使用混合爐渣來進行鋪路，其承載力比一般的材料鋪路要更高，瀝青層的厚度也可以適當予以減少，能夠有效地降低造價。

1.6 金屬廢渣回填材料以及軟土基填料

金屬廢渣能夠被有效地當做回填材料或者軟土地基的填料。通過一段時間的處理之后，金屬廢渣在適當級配之后，能夠被當做回填材料，成倍的讓承載能力獲得有效提升。并且有些發(fā)達國家通過金屬廢渣來進行填海，可以作為人造陸地，還可以使用金屬廢渣，利用錘擊的方法把水泥、粉煤灰以及金屬廢渣通過加水相互拌合成為混合料。通過金屬套管夯實，入土成為柱子，對軟土地基進行較緊密的處理，其效果也是比較明顯的，還需要提高復合地基的承載力，讓地基土壓縮模量的增加可以對載荷作用下的變形有所降低，從而達到成本的有效降低。

2 金屬廢渣資源化處理和綜合利用發(fā)展

目前我國各冶金企業(yè)，還有好多企業(yè)沒有完成，堆存顯現(xiàn)也比較普遍，工業(yè)固體廢棄物中含金屬資源進行全量的處理以及回收利用。其中利用的途徑主要是先通過固廢資源進行回收之后，再進行燒結(jié)，然后通過高爐冶金之后，這是一種大循環(huán)的使用模式。但是其層次仍然比較低，且效率不高。

首先要能夠提升金屬廢渣溶劑渣配料對于燒結(jié)礦品位及質(zhì)量的研究。其次要盡量開發(fā)金屬廢渣在水泥生產(chǎn)當中的使用，要提升金屬廢渣用在水泥廠生產(chǎn)試驗等各方面的探索，以及生產(chǎn)性驗證方面的使用。需要有效地探索金屬廢渣水泥在生產(chǎn)過程中的最佳工藝的控制參數(shù)，同時也要讓金屬廢渣的摻入量有所提升。再次就是要開發(fā)金屬渣粉的生產(chǎn)使用，水泥與混凝土當中的金屬渣粉，是目前我國對鋼渣進行高價值資源回收利用的一個最為有效方式。細度在表面積控制下，能夠在一定水平內(nèi)的金屬渣能夠有效的進行等量取代10%到30%左右的水泥，而這方面的金屬廢渣可以直接使用在混凝土的建筑工程當中，有效地讓混凝土的后期強度有所提升，也可以讓混凝土的耐磨性有所提高，使混凝土能夠擁有抗凍的特點，同時也需要具備抗腐蝕性。這種材料的使用要比水泥成本的使用要更低一些，因此可以讓企業(yè)的工程造價得以降低，進而讓企業(yè)的經(jīng)濟收益獲得全面提升，是一種性能更高，同時耐久性更加明顯的混凝土原料。

3 結(jié)語

綜上所述，這些年來，我國一直都在鼓勵發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，同時也在不斷號召節(jié)能降耗的，冶金金屬廢渣資源化處理以及綜合使用，都是目前更具代表性的一種資源循環(huán)利用方式，也是我國節(jié)能環(huán)保的一個根本性措施，是冶金企業(yè)想要能夠獲得健康可持續(xù)發(fā)展的一個非常重要保障，因而提升研究力度，并且不斷靠推廣金屬廢渣資源化處理，以及綜合使用技術(shù)，能夠有效地讓我國的冶金企業(yè)獲得更加健康的發(fā)展。同時給我國冶金企業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也能夠做出更加全面的貢獻。在金屬廢渣目前利用的基礎(chǔ)之上，開發(fā)金屬廢渣的其他使用途徑是非常重要的。

目前把金屬廢渣以及礦粉等相關(guān)材料進行復摻，相互讓活性得以激發(fā)，這種使用方式已經(jīng)受到人們的廣泛關(guān)注。并且在國外目前有很多相關(guān)單位，也已經(jīng)將金屬廢渣與礦物粉當做粗骨料來進行使用，盡量開發(fā)更多的金屬廢渣價值，這樣不但可以達到金屬廢渣的平衡，同時還能夠讓廢渣發(fā)揮出更多作用，使其在社會上發(fā)揮出更多貢獻。只有不斷地研究才能夠投入更多的資源，使金屬廢渣的資源化利用可以獲得全面發(fā)展。