高功效钢渣及其创新回收技术的发展

Hiroyuki MATSUURA a↑nd Fumitaka TSUKIHASHI, 东京大学, 日本

日本的钢铁生产有4个主要特点：生产消耗低、生产效率高、产品性能高、环境友好。近年来随着人们对环境问题的日益关注，这就要求钢铁及其生产过程所产生的副产品能够更好地被回收利用，而炉渣作为钢铁生产过程的副产品，其回收利用途径仍然有待创新，同时为减少炉渣排放，应不断开发高功效炉渣的回收利用。日本每年的钢产量大约1亿t，对应的高炉渣大约2500万t，转炉和电炉渣大约1300万t。在日本炉渣的回收利用率非常高，而回收利用的途径主要有作水泥、路基、民用建筑材料或添加剂以及烧结使用。除此以外，减少炉渣产出量也受到了重点关注。

减少炉渣产出量的途径主要有：提高炉渣的精炼能力、优化炉渣组成设计，从形状上提高CaO利用率。炉渣中需要加入一部分萤石，由于萤石对环境有污染，因此日本政府制定了炉渣中严格使用萤石的政策。炉渣中萤石减少就需要加大氧化铁的量以提高炉渣流动性，渣中氧化铁含量高易导致渣量增大，同时对耐火材料有腐蚀。为了减小炉渣量，就要提高炉渣中CaO的利用率。研究发现，当液相渣中存在固相CaO时，这种多相脱磷渣中CaO的利用率显著提高。日本钢铁协会的相关研究者对多相脱磷渣的物理化学进行研究，开发出的相关工艺已使总的炉渣产出量显著降低。

提高炉渣回收利用的方法主要有：

1．开发其新的利用途径，例如炉渣可以作为日本稻田土壤的改质剂，以及用于恢复海洋生物。把炉渣磨碎后作为土壤的改质剂，能够提高日本大海啸地震破坏的土壤的肥性，实验证明水稻能够在该土壤中正常生长。

2．近海土壤的恢复，由于近海污染物的排放会造成近海土壤的“荒漠化”，同事使得海洋土壤中缺乏养分，这已经成为海洋环境保护的关键，解决对策就是向海洋中注入海洋生物需要的营养物质，如含有铁离子、磷元素的物质。将海洋土壤和炉渣混合起来可以显著提高有机酸的成分，以达到恢复海洋土壤的目的。