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27simn液壓支柱鋼管

　　27simn液壓支柱鋼管是冶金工業(yè)中產(chǎn)生的廢渣，工業(yè)固廢之一，其產(chǎn)生率為粗鋼產(chǎn)量的8%~15%，2012年全世界排27simn液壓支柱鋼管量約1.8億t。中國的27simn液壓支柱鋼管產(chǎn)生量隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展而迅速遞增，因此，鋼鐵企業(yè)廢渣的處理和資源化利用問題也越來越受到重視。

　　國家“十一五”發(fā)展規(guī)劃中指出，27simn液壓支柱鋼管的綜合利用率應(yīng)達86%以上，基本實現(xiàn)“零排放”。然而，中國目前綜合利用的現(xiàn)狀與該規(guī)劃相差甚遠，尤其是素有“劣質(zhì)水泥熟料”之稱的轉(zhuǎn)爐27simn液壓支柱鋼管的利用率僅為10%~20%。國內(nèi)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的27simn液壓支柱鋼管不能及時處理，致使大量27simn液壓支柱鋼管占用土地，污染環(huán)境。

　　然而27simn液壓支柱鋼管并非不可用固體廢棄物，其中含有大量的渣鋼、氧化鈣、鐵以及氧化鎂等可利用組分。

　　1.27simn液壓支柱鋼管用于冶金原料

　　1）回收廢鋼鐵

　　27simn液壓支柱鋼管中含有較大數(shù)量的鐵，平均質(zhì)量分數(shù)約為25%，其中金屬鐵約占10%。磁選后，可回收各粒級的廢鋼，其中大部分含鐵品位高的27simn液壓支柱鋼管作為煉鋼、煉鐵原料。

　　2）27simn液壓支柱鋼管用作燒結(jié)材料

　　由于轉(zhuǎn)爐27simn液壓支柱鋼管中含40%~50%的CaO，用其代替部分石灰石作燒結(jié)配料，不僅可回收利用27simn液壓支柱鋼管中殘鋼、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、稀有元素(V、Nb等)等，而且可使轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和結(jié)塊率提高并有利于燒結(jié)造球及提高燒結(jié)速度。27simn液壓支柱鋼管中Fe、FeO在氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量可降低燒結(jié)礦燃料消耗。

　　3）27simn液壓支柱鋼管用作高爐熔劑

　　轉(zhuǎn)爐27simn液壓支柱鋼管中含有40%~50%的CaO、6%~10%的MgO，將其回收作為高爐助溶劑可代替石灰石、白云石，從而節(jié)省礦石資源。另外，由于石灰石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]分解為CaO、MgO的過程需耗能，而27simn液壓支柱鋼管中的Ca、Mg等均以氧化物形式存在，從而節(jié)省大量熱能。

　　4）27simn液壓支柱鋼管用作煉鋼返回渣料

　　27simn液壓支柱鋼管返回轉(zhuǎn)爐冶煉可降低原料消耗，減少總渣量。對于冶煉本身還可促進化渣，縮短冶煉時間。

　　2.27simn液壓支柱鋼管用于道路工程

　　1）27simn液壓支柱鋼管生產(chǎn)水泥及混凝土摻合料

　　27simn液壓支柱鋼管中含有具有水硬膠凝性的硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)及鐵鋁酸鹽等活性礦物，符合水泥特性。因此可以用作生產(chǎn)無熟料水泥、少熟料水泥的原料以及水泥摻合料。

　　27simn液壓支柱鋼管水泥具有耐磨、抗折強度高、耐腐蝕、抗凍等優(yōu)良特性。

　　2）27simn液壓支柱鋼管代替碎石和細骨料

　　27simn液壓支柱鋼管碎石具有強度高、表面粗糙、耐磨和耐久性好、容重大、穩(wěn)定性好、與瀝青結(jié)合牢固等優(yōu)點，相對于普通碎石還具有耐低溫開裂的特性，因而可廣泛用于道路工程回填。27simn液壓支柱鋼管作為鐵路道渣，具有不干擾鐵路系統(tǒng)電訊工作、導(dǎo)電性好等特點。由于27simn液壓支柱鋼管具有良好的滲水和排水性，其中的膠凝成分可使其板結(jié)成大塊。27simn液壓支柱鋼管同樣適于沼澤、海灘筑路造地。

　　3.新型建筑材料工程應(yīng)用

　　1）新型混凝土

　　通過磨細加工，使工業(yè)廢渣的活性提高并作為一種混凝土用摻合料進入混凝土的第6組分——礦物細摻料。細磨加工不僅使渣粉顆粒減小，增大其比表面積，使渣粉中的f-CaO進一步水化以提高渣粉穩(wěn)定性，還伴隨著27simn液壓支柱鋼管晶格結(jié)構(gòu)及表面物化性能變化，使粉磨能量轉(zhuǎn)化為渣粉的內(nèi)能和表面能，提升27simn液壓支柱鋼管膠凝性。利用27simn液壓支柱鋼管微粉與高爐礦粉相互間的激發(fā)性，加以適當?shù)募ぐl(fā)劑可配制出高性能的混凝土膠凝材料。同時，根據(jù)不同的使用要求，還可配制出道路混凝土(抗拉強度高，耐磨、抗折、抗?jié)B性好)、海工混凝土(良好的滲水、排水性，海洋生物附著率高)等系列產(chǎn)品。

　　2）碳化27simn液壓支柱鋼管制建筑材料

　　造成27simn液壓支柱鋼管穩(wěn)定性不好的主要因素是游離氧化鈣和游離氧化鎂，它們都可以和CO2進行反應(yīng)，且27simn液壓支柱鋼管在富CO2環(huán)境下，會在短時間內(nèi)迅速硬化。利用這種性質(zhì)，可利用27simn液壓支柱鋼管制成27simn液壓支柱鋼管磚，再次用到不同的建筑中，其重要意義在于碳化養(yǎng)護材料的物理化學(xué)性能得到了重大改進。與此同時，有效控制了CO2的排放，改善溫室效應(yīng)。

　　4.27simn液壓支柱鋼管制微晶玻璃花崗巖、微晶玻璃

　　礦渣微晶玻璃自20世紀60年代研發(fā)出來以后，在許多國家形成了規(guī)模化生產(chǎn)。程金樹等以還原性27simn液壓支柱鋼管為主要原料研制出了外形美觀的微晶玻璃花崗巖。陳惠君等以粉煤灰和27simn液壓支柱鋼管為主要原料，研制出以鈣、鐵灰石為主晶相的微晶玻璃。

　　5.27simn液壓支柱鋼管在環(huán)境工程方面的應(yīng)用

　　27simn液壓支柱鋼管較高的堿性和較大的比表面積可用于處理廢水。

　　研究表明，27simn液壓支柱鋼管具有化學(xué)沉淀和吸附作用。在27simn液壓支柱鋼管處理含鉻廢水研究中，鉻的去除率達到99%。27simn液壓支柱鋼管處理含鋅廢水的研究中，鋅的去除率達98%以上，處理后的廢水達到GB897888污水綜合排放標準。27simn液壓支柱鋼管處理含汞廢水的研究中，汞的去除率達到90.6%。其研究結(jié)果為解決海洋汞污染提供了一種有效途徑。

　　27simn液壓支柱鋼管還可用于處理含磷廢水及含其他重金屬廢水。

　　6.27simn液壓支柱鋼管在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

　　27simn液壓支柱鋼管作為堿性渣可以用于酸性土壤中，其中的CaO、MgO可改良土壤土質(zhì)。含磷高的27simn液壓支柱鋼管也可用于缺磷堿性土壤中并增強農(nóng)作物的抗病蟲害能力。硅是水稻生長需求量最大的元素，SiO2含量高于15%的27simn液壓支柱鋼管可作硅肥。

　　7.其他用途

　　27simn液壓支柱鋼管還可生產(chǎn)免燒磚、鑄造砂、水泥膨脹劑、制流態(tài)砂硬化劑等。也可采用27simn液壓支柱鋼管經(jīng)破碎選鐵后產(chǎn)生的尾渣來替代石灰石和石灰作為二氧化硫吸收劑，脫硫后的副產(chǎn)物可以根據(jù)當?shù)厍闆r用于鹽堿地改造或者作為水泥添加劑，因地制宜，可形成完整的27simn液壓支柱鋼管循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈。

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