冶金渣的堆存占用大量土地的同时,也给空气、土壤及水资源带来了巨大的污染风险,造成沉重的环境负担。在“双碳”背景下,加强冶金渣的综合利用已刻不容缓。 钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物,在我国每年排放量超过1亿吨,但利用率很低,造成占用土地、环境污染与资源浪费的问题十分突出。长期以来,如何实现钢渣的综合利用一直是大宗工业固废综合利用中的难点。
冶金渣的堆存占用大量土地的同时,也给空气、土壤及水资源带来了巨大的污染风险,造成沉重的环境负担。在“双碳”背景下,加强冶金渣的综合利用已刻不容缓。
钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物,在我国每年排放量超过1亿吨,但利用率很低,造成占用土地、环境污染与资源浪费的问题十分突出。长期以来,如何实现钢渣的综合利用一直是大宗工业固废综合利用中的难点。
钢渣利用首先要提高利用率
大量钢渣被集中堆积,不仅占用了土地,而且造成了环境污染与资源浪费。但由于钢渣具有硅酸三钙、硅酸二钙等物相,是一种很好的蒸压硅酸盐钙质原材料,将钢渣用于蒸压硅酸盐骨料钙质材料体系具有重要的应用价值与环保意义。
目前,钢渣利用率低的原因是钢渣活性低和膨胀性。针对这一问题,南京理工大学固废资源化利用研究团队开展了钢渣应用研究调查。调查发现,无论国内还是国外,目前利用钢渣的比例仍不大,原因之一是钢渣化学成分及矿物组成波动较大,游离氧化钙、 氧化镁容易导致水泥基材料出现膨胀开裂等安定性不良问题;原因之二是钢渣中硅酸三钙、硅酸二钙的活性与水泥熟料中的硅酸盐矿物相有巨大差别,钢渣中的硅酸盐物相水化活性很低,无法大掺量应用在水泥中。因此需要研究解决钢渣水化活性低、长期体积安定性不良等难题。
南京理工大学固废资源化利用研发团队在国家863计划项目、江苏省墙改办计划项目支持下开展了大宗工业(化工)固废资源化利用研究,开发出蒸压硅酸盐功能骨料。该项成果通过了江苏省墙改办组织的新产品鉴定,通过江苏省教育厅组织的科研成果鉴定。2018年,南京理工大学与浙江中劲环保科技有限公司通过产学研合作,实现成果转化与产业化,目前已经形成粉煤灰、循环流化床炉渣、尾矿泥浆压滤渣等多种固废制备功能骨料材料体系。
笔者认为,通过活化技术,不仅消除了钢渣的膨胀隐患,促进了氧化钙、氧化镁的水化,还奠定了钢渣用作蒸压硅酸盐功能骨料钙质原料的应用基础。目前的研究显示,活化钢渣掺量20%~60%,钢渣净浆蒸压强度达到40~50MPa,钢渣蒸压硅酸盐功能骨料筒压强度大于10MPa,实现了钢渣大掺量利用。
加大消纳力度 扩大应用领域