新乡市长城机械有限公司

 　　钢渣是炼钢时产生的工业废渣,因含有硅酸盐矿物(如C2S、C3S等)而表现出胶凝活性。将钢渣高效利用起来，既节约资源、保护环境，同时又是发展绿色经济的需要。而钢渣之所以没有大量被用于土木建筑当中，重要是因为钢渣较矿渣等冶金渣较难研磨以及自身的活性低较低等原因。那么如何解决钢渣综合利用活性低的问题呢?

　　活性低的问题

　　钢渣中的主要显微物相与微观结构

　　A—金属铁微粒，B—硅酸盐相， C—RO相

　　因此，在普通水泥混凝土体系中，钢渣中所含的能在28天时间内水化并对混凝土强度起直接贡献作用的物相总量少得可以忽略不计。

　　而粉煤灰，火山灰类物质和部分种类尾矿微粉在混凝土中，因为二次火山灰活性反应，都会对混凝土的强度增长有明显贡献。因此在这些原料充足的地区，将磨细钢渣粉简单卖给水泥厂或混凝土搅拌站是没有市场的。

　　解决钢渣活性低的问题有效办法

　　但是钢渣中含有70%以上的二价氧化物，在没有水泥熟料(或超低水泥熟料)的体系中，这些二价氧化物，在石膏的协同作用下都是激发活性富硅铝物质的良好激发剂(在高水泥熟料体系它们不起作用)

　　某热焖法转炉钢尾渣化学成分分析(wt.%)：钢渣形成C-S-H 凝胶的物质基础非常薄弱

　　1、多固废协同制备全固废胶凝材料代替水泥

　　2、多固废协同制备全固废混凝土

　　3、多固废协同制备全固废胶结充填料

　　水淬高炉矿渣的主要特征

　　水淬高炉矿渣中具有潜在水硬活性的硅(铝)氧四面体是水泥熟料的2-3倍，但目前无论是作为水泥混合材还是作为混凝土掺合料，只有不到30%硅(铝)氧四面体在发挥作用。我国年产水淬高炉矿渣近3亿吨，将其进一步高效利用的.还很大。

　　C-S-H凝胶是对混凝土强度贡献.大的物相之一，是由硅(铝)氧四面体连接而成的链状构造硅酸盐。水淬粒化高炉矿渣中(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO)的摩尔比在0.9以上，而水泥熟料中的(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO)的摩尔比在0.3左右。因此水淬粒化高炉矿渣在形成C-S-H凝胶的过程中对硅氧四面体和铝氧四面体贡献.比水泥熟料大2-3倍。

　　在碱性条件下，钙矾石是一个具有极低溶解度的复盐，其溶度积常数为10-111.6

　　近几年研究进展：

　　多种固废协同作用可以制备零熟料混凝土

　　*新全固废胶凝材料配比：钢渣微粉35%，矿渣微粉40%，脱硫石膏15%，粉煤灰+尾矿微粉10%;目前已累积浇筑地坪和路面混凝土近10000平方米。

　　研发成功采用磁铁石英岩型铁矿的尾矿和废石作为骨料生产混凝土预制件技术，生产出高质量的C60-C80铁路轨枕、管桩等*产品，并得到大量工程应用。生产出符合TB/T2190-2002标准的预应力混凝土轨枕210万根。其中新开发的C60预应力混凝土轨枕的胶凝材料比例比目前生产的C60混凝土轨枕水泥用量从90%下降到30%以下。

　　研究成功C40极低水泥熟料人工鱼礁混凝土。该人工鱼礁混凝土的骨料仍采用尾矿和废石作为骨料，胶凝材料几乎全部利用钢尾渣、矿渣、脱硫石膏。采用1%水泥熟料，胶凝材料99%由超细矿渣粉、钢渣粉和脱硫石膏代替。混凝土中重金属含量低于海底沉积物。目前已投入大连獐子岛海域3000m3，完成国家海洋局重大工益项目“基于生态系统的海洋牧场研究与示范”，并通过验收。

　　建立起年产60万吨/年的尾矿微粉生产线并实现批量生产和应用

　　研制成功尾矿微粉生产技术，并建立起年产60万吨的尾矿微粉生产线，实现批量生产。所生产的尾矿微粉不仅能够用于水泥和混凝土，还对改善混凝土的流动性和耐久性具有显著作用。实施企业被国家发改委列为首批“双百工程”骨干企业。

　　冶金渣全固废胶凝材料作为地下采矿胶结充填料的胶结剂协同资源化利用垃圾焚烧飞灰。

　　冶金渣全固废胶凝材料固化重金属和二噁英的能力是普通硅酸盐水泥的20倍以上，固化氯离子的能力是普通硅酸盐水泥的100倍以上。在冶金渣胶凝材料中加入20%的垃圾焚烧飞灰，可使胶结充填体的强度提高20%-180%。固化后各种有害物质的浸出浓度都能达到饮用水水平。

　　本技术的经济性：

　　(1)每吨充填胶结剂生产成本(含管理成本)150元/吨,售价220元/吨，税前利润率30%以上。

　　(2)额外收入：每消纳1吨北京市的垃圾焚烧飞灰可获得1600-3500元的补贴。