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27simn液壓支柱鋼管

　　27simn液壓支柱鋼管是冶金工業中產生的廢渣，工業固廢之一，其產生率為粗鋼產量的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液壓支柱鋼管產生量隨著鋼鐵工業的快速發展而迅速遞增，因此，鋼鐵企業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”發展規劃中指出，27simn液壓支柱鋼管的綜合利用率應達86%以上，基本實現“零排放”。然而，中國目前綜合利用的現狀與該規劃相差甚遠，尤其是素有“劣質水泥熟料”之稱的轉爐27simn液壓支柱鋼管的利用率僅為10%~20%。國內鋼鐵企業產生的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量的鐵，平均質量分數約為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材料

　　由于轉爐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，而且可使轉鼓指數和結塊率提高并有利于燒結造球及提高燒結速度。27simn液壓支柱鋼管中Fe、FeO在氧化反應過程中產生的熱量可降低燒結礦燃料消耗。

　　3）27simn液壓支柱鋼管用作高爐熔劑

　　轉爐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、穩定性好、與瀝青結合牢固等優點，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電訊工作、導電性好等特點。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用

　　1）新型混凝土

　　通過磨細加工，使工業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定性，還伴隨著27simn液壓支柱鋼管晶格結構及表面物化性能變化，使粉磨能量轉化為渣粉的內能和表面能，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性，加以適當的激發劑可配制出高性能的混凝土膠凝材料。同時，根據不同的使用要求，還可配制出道路混凝土(抗拉強度高，耐磨、抗折、抗滲性好)、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，且27simn液壓支柱鋼管在富CO2環境下，會在短時間內迅速硬化。利用這種性質，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護材料的物理化學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。

　　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年代研發出來以后，在許多國家形成了規模化生產。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液壓支柱鋼管在環境工程方面的應用

　　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液壓支柱鋼管在農業上的應用

　　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。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作物的抗病蟲害能力。硅是水稻生長需求量******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免燒磚、鑄造砂、水泥膨脹劑、制流態砂硬化劑等。也可采用27simn液壓支柱鋼管經破碎選鐵后產生的尾渣來替代石灰石和石灰作為二氧化硫吸收劑，脫硫后的副產物可以根據當地情況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液壓支柱鋼管循環利用產業鏈。

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