[00143492]高碳铬铁炉渣综合利用研究

高碳铬铁炉渣是冶炼铬铁时所排放含铬的工业废渣。因生产时原料成分及生产工艺的不同,其产生的铬铁炉渣化学成分和性质有很大差异。冶炼高碳铬铁所产生的铬铁炉渣一般呈块状,主要含有CaO、SiO2、A12O3、MgO、FeO等,还含有一定量的Cr203,其含量一般在1-16%范围内。我国西部地区和内蒙等地都有在铬铁合金的生产。其中,2016年全国高碳铬铁总产量约为400万吨。生产铬铁过程中会产生大量的铬铁炉渣,正常情况下每2.0-2.5吨铬矿可生成1吨铬铁合金会和1.2吨铬铁炉渣。随着工艺改进,高碳铬铁炉渣其含有的微量铬以三价铬的形态存在,没有放射性,对环境没有污染威胁,是一般固废。但由于一些企业将含铬固体废弃物长期堆置,也对土壤和地下水会造成污染。铬铁炉渣的环境污染问题日益严重,国内外就其综合利用开展研究,以消除铬铁炉渣对环境的安全隐患,同时对铬铁炉渣的资源再利用技术研究具有很重要意义。近年来,铬铁炉渣在资源综合利用方面取得了一些相关成果,如利用铬铁炉渣制水泥、作为水泥混合材、作铺路材料、水泥矿化剂、玻璃着色剂、铬铁炉渣制砖等综合利用。目前,高碳铬铁炉渣的再利用率仅为10%,主要用作环保砖或水泥的非活性复合材料,以及用来做道路垫层、水泥砂石料等。每年出现的堆积如山的高碳铬铁炉渣。仅包头市明拓铬业科技有限公司百万吨铬循环产业项目,年产生高碳铬铁炉渣就高达90多万吨,由于包头建筑材料市场有限,目前明拓高碳铬铁炉渣大部分堆存处理。不仅占用了大量的土地,也对环境造成了不同程度的污染。铬铁炉渣的环境污染问题日益严重,国内外众多学者就其综合利用与处理开展了大量的研究,以消除铬铁炉渣对环境的安全隐患,同时对铬铁炉渣的资源再利用技术研究具有很重要意义。将这些废渣变废为宝,紧跟新时代低碳绿色的发展步伐,是高碳铬铁产业面临的关键问题。基于高碳铬铁炉渣的主要技术特征,用其代替常规粗细石料资源,用于配制混凝土,既能解决堆积占地问题和环境污染问题,还可避免开山采砂石造成的环境破坏。如何采用高碳铬铁炉渣替代常用结构混凝土的粗细骨料,在我国研究和应用案例较少。因此,开展高碳铬铁炉渣在常用结构混凝土中的综合利用研究,具有良好的经济前景和重要的环保意义。本课题主要通过对包头市明拓集团生产的铬铁炉渣的基本性能、用做混凝土和砂浆的指标性能、体积稳定性能和耐久性能等方面进行系统的试验研究。研究出铬铁炉渣应用到混凝土和砂浆中的有效途径,能够使铬铁炉渣在建筑工程领域得到最大程度的应用,变废为宝,节约资源。