什么是高炉渣?

[拼音]：gaoluzha

[外文]：blast furnace slag

一种工业固体废物。高炉炼铁过程中排出的渣，又称高炉矿渣，可分为炼钢生铁渣、铸造生铁渣、锰铁矿渣等。中国和苏联等国一些地区使用钛磁铁矿炼铁，排出钒钛高炉渣。依矿石品位不同，每炼1吨铁排出0.3～1吨渣，矿石品位越低，排渣量越大。中国目前每年约排放2000多万吨。矿渣弃置不用会占用土地，浪费资源，污染环境。

1589年德国即开始利用高炉渣。20世纪中期以后，高炉渣综合利用迅速发展。目前美国、英国、加拿大、法国、德意志联邦共和国、瑞典、比利时等许多国家都已做到当年排渣，当年用完，全部实现了资源化。日本1980年利用率为85％，苏联1979年利用率在70％以上，中国1981年利用率为83％。

高炉渣含有钙、硅、铝、镁、锰、铁等的氧化物，各种成分的含量见表1。高炉渣主要的矿物相为：黄长石、硅酸二钙、假硅灰石、辉石以及少量硫化物等。锰铁渣的矿物相还有方锰矿等。钒钛渣的矿物相为钛辉石、钙钛矿、巴依石、安诺石、尖晶石，以及少量的硫化物等。

高炉溶渣可采用各种工艺加工成下列各种材料。

又名热泼渣、重矿渣。在高炉前从地坪至炉台高度砌筑隔墙，构成泼渣坑，熔渣出炉后经过渣沟流入坑内，铺展成厚约15厘米的薄层，喷水冷却，凝固后掘出，经破碎、筛分，制成碎石和渣砂以代替天然砂石，作为混凝土、钢筋混凝土以及500号以下预应力钢筋混凝土骨料， 工作温度700℃以下的耐热混疑土骨料，要求耐磨、防滑的高速公路、赛车场、飞机跑道等的铺筑材料，铁路道碴，填坑造地和地基垫层填料，污水处理介质等。这种矿渣碎石被称为“全能工程骨料”。

又名水淬渣、水渣。熔渣用大量水淬冷后，可制成以玻璃体为主的细粒水渣。它具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂的作用下，就可显示出这种性能，所以是优质水泥原料。中国每年有80％以上的高炉熔渣制成粒化渣，作为水泥混合材料。全国生产的水泥有70％左右掺用了不同数量的粒化渣。中国国家标准GB175-77规定掺15％粒化渣，生产普通硅酸盐水泥；GB1344-77规定掺20～70％粒化渣，生产矿渣硅酸盐水泥。掺用粒化渣可节约能源20～40％，降低成本10～30％。通行的水淬工艺是利用压力为1.5～2.5千克力／厘米2，用量为渣量5～10倍的水，在炉前冲淬。近年来发展了搅拌罐法、底滤池法、集气泵法等循环用水的新工艺，同时解决了生产过程中排放的硫化氢等污染问题，但建设投资较高。粒化渣还可作保温材料，混凝土和道路工程的细骨料，土壤改良材料等等。

每吨熔渣用水1吨左右处理，可膨胀成多孔体，经过破碎、筛分后成为膨胀矿渣，可作混凝土的轻骨料（容重400～1200 公斤／米3）。生产膨胀矿渣有池式法、喷雾堑坑法、离心机法、流槽法、翻转流槽法等工艺。许多国家都生产膨胀矿渣。

又名渣球。1953年加拿大研究成生产膨珠的工艺。生产过程是在炉前安装直径1米，长2米，每分钟转速约300转的滚筒，将熔渣分散抛出20米左右。熔渣在滚筒离心力的作用以及水和空气的急速冷却作用下，形成内含微孔、表面光滑、大小不等的颗粒（粒径10毫米以下），即膨珠，容重为1吨／米3左右。膨珠是优质的混凝土轻骨料，比用膨胀矿渣可节省水泥20％;还可作水泥混合材料、道路材料、保温材料、湿碾或湿磨矿渣以及稳定地基、改良土壤的材料等。膨珠粒度比热泼渣、膨胀矿渣小，一般无须再次破碎加工。膨珠生产具有设备简单、冷却迅速、场地周转快、 *** 作方便等优点。制膨珠用水较制水淬渣节省，排放的蒸汽和硫化氢数量少，对环境污染较轻，而且无须进行废水处理。因此，中国、美国、加拿大、法国、英国等国在新建或改建高炉时都注意增加这种工艺设备。

用压缩空气或高压蒸汽喷吹纤细的熔渣流，可制取矿渣棉，用作保温、吸音、防火材料等。直接喷吹高炉熔渣，工艺简单，投资较少，但渣棉质量难以保证。以矿渣为主要原料，加入硅石、玄武岩、安山岩，有时还可加入石灰等调剂成分，再熔化后吹制，可得到优质矿渣棉。许多国家都在生产矿渣棉。

此外，高炉渣还可作为铸石、微晶玻璃、肥料、搪瓷、陶瓷等的原料。几个国家高炉渣排量和处理方法见表2。

参考文章

含钛高炉渣制备无机高分子复合絮凝剂及其性能研究废水治理

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