钢渣梯级利用
基于绿色低成本加工与多固废协同胶凝技术的钢渣梯级利用
产业化示范介绍
钢渣梯级利用主要工艺简介
1.破碎选铁
- 钢厂经过破碎选铁后的钢尾渣或者经过闷渣破碎初选块钢后的钢渣，采用德国技术制造的埃尔派冲击破碎机，最大50mm以细入料，一次性破碎到1mm以细占约50%，2mm以细占90%以上，100%小于5mm。细度可调，台时产量从70-400吨可选，每吨耗能仅约2度电；
- 该破碎机选择性破碎程度高、物料细。破碎后的物料先采用弱磁选把金属铁选出，选出品位可达85%，选出率可达80%。选后尾渣的金属铁含量可降低到0.5%；
- 还可以再采用强磁选把部分氧化铁及RO相选出。经过磁选后的微细渣粉的惰性物减少，活性和易磨性提高，为后续加工与应用提供有利条件 。
2.制砂与彩砂
磁选后的渣粉可直接筛分制砂，此砂可用于道路沥青混凝土、抹灰砂浆、砌筑砂浆、粘结砂浆以及砌块、制砖、墙材等各种建材。
制砂后再经过配方着色和养护固化可制得彩砂。彩砂广泛用于建筑和艺术领域。在建筑领域的应用主要用于屋顶（如沥青彩瓦）、墙面（真石漆等）、地面（如彩色地坪、彩色路面等）、家居装潢（如仿大理石台面、彩色家居型材等）；在工艺美术方面，如彩砂画、彩色工艺品等。
随着科技进步和生活水平提高，彩砂的应用还将更加广泛。
3. 制备自胶凝或辅助胶凝材料及其制品，以及高性能复合矿物外加剂
采用上述筛分制砂后的尾料，或直接采用磁选后的微细渣粉，利用先进低成本加工与多固废协同激发技术生产自胶凝或辅助胶凝材料及高性能复合矿物外加剂。建材化利用是固废规模化利用主要途径；其技术关键是活性深度激发。 超微粉化是工业固废活性深度激发的重要途径。
蒸汽磨和超细球磨分级是实现固废超微粉化的前沿先进且低成本技术，再结合多固废协同激发原理，可以制备自胶凝或辅助胶凝材料及高性能复合矿物外加剂。
上述自胶凝或辅助胶凝材料可以替代或节省M系列砌筑水泥、PC系列复合硅酸盐水泥等，广泛用于工业与民用建筑的真石漆（替代部分有机乳液）、腻子粉、砌筑和抹面砂浆、垫层和回填混凝土、墙材及装配式部品部件、制砖砌块、无机石板材（替代天然石、人造石、陶瓷砖等）、石塑系列、各种PC构件等。特别是可以制备成各种装配式建材及海绵城市用透蓄水材料、超薄高强无机石板材（替代天然石材及陶瓷板材）、UHPC超高性能混凝土构件等。
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4.惰性矿物分离
钢渣中的惰性矿物以RO相为主。根据钢渣的岩相特征和RO相的赋存形态、晶胞结构、粒径、密度、硬度、磁性、电性等特点，采用研磨加重选、磁选等方式，可以经济性的把钢渣中的惰性物与活性物有效分离。
分离后活性物中RO相含量最低可降低到10%以下，活性比同细度原渣微粉可提高20%。
5.关键共性问题的解决
影响钢尾渣综合利用的关键共性问题及解决思路主要有以下三方面：
- 易磨性差：选择性高效破碎选铁；粉磨过程中动态磁选或惰性物分离；
- 活性差：惰性物分离；细度提高；多固废协同激发；
- 安定性差：细度提高后游离氧化钙及游离氧化镁在水化体系中均匀分散并同步水化和参与胶凝反应，以及由此导致的微膨胀效应弥补了体系的收缩性。
6.关键创新技术及工艺设备
选择性高效破碎选铁；超音速蒸汽超微粉碎；超细球磨分级；惰性物高效分离；多固废复配协同胶凝；无机胶凝包裹；机械造孔-静压成型；压力可控发泡。
工程化应用举例
年280万吨级钢渣梯级利用项目简介
本项目共分5 个子项目，年总利用钢渣约 280 万吨，年销售收入约 23.3 亿元，年利税约 8.9 亿元，总投资约 4.95亿元。
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