摘要　中国钢铁工业固体废物年产量约1.7亿吨，综合利用率为44.7%。本文统计分析了钢铁工业固体废物的年产生量、利用率及化学成分和矿物组成，总结了其主要利用途径。阐述了根据中国国情研究开发的一批具有国际先进水平的、拥有自主知识产权的技术和产品。提出尾矿再选回收铁精矿和中矿，尾矿代替铁粉和粘土配烧水泥熟料，尾矿作建筑工程材料；粒化高炉矿渣粉作水泥和混凝土掺合料；钢渣作炼铁烧结矿原料，生产钢渣水泥，钢渣粉作水泥和混凝土掺合料；含铁尘泥作炼铁烧结矿混合料；粉煤灰作水泥混合材、混凝土掺合料、新型建筑材料和制品等是今后应该大力推广和应用的综合利用技术。逐渐扩大产业化规模，提高高价值综合利用技术水平，并提高综合利用率是今后钢铁工业固体废物综合利用的主要任务。 
　　 关键词　钢铁工业　尾矿　高炉矿渣　钢渣　尘泥　粉煤灰　综合利用 
　　 1、前言 
　　 中国钢铁工业固体废物年产生量约为1.7亿吨，综合利用率为44.7%。其中高炉矿渣、化铁 炉渣、铁合金渣、含铁尘泥由于综合利用技术和装备水平不断提高，逐渐实现产业化。而尾矿、 钢渣、粉煤灰、工业垃圾的利用率较低。若不处理和综合利用，会出现渣满为患，影响钢铁工业可持续发展。同时会占用土地、填满沟溪、淤塞河道、破坏环境并造成污染。 
　　 经过多年的科学试验和大量实践证明，钢铁工业固体废物可实现减量化、资源化和高价值综合利用。中国研究开发了一批具有国际先进水平的、拥有自主知识产权的技术和产品，正在推广应用，对实现钢铁工业固体废物“零”排放，节能降耗，增加企业经济效益，减少CO2排放，保护环境都起着重要作用。 
　　 2、钢铁工业固体废物利用的现状 
　　 2.1钢铁工业固体废弃物的产生量和利用率 
　　 钢铁工业固体废物主要包括：尾矿、冶炼渣、尘泥、自备电厂的粉煤灰和炉渣以及工业垃圾等。其年产生量和利用率的统计分析见表1。 

表1　钢铁工业固体废物产生量和利用率（2001）  
　　种类 

项目　　 
 尾矿  冶炼渣  尘泥  粉煤灰与炉渣  工业垃圾  
高炉矿渣  钢渣  铁合金渣  化铁炉渣  
产生量 
（万吨）  7500  4980  2090  90  60  1660  540  360  
利用率 
（%）  7  85  42  90  95  95  40  45  

　　2.2钢铁工业固体废物的成份 
　　 2.2.1化学成份 
　　 钢铁工业固体废物的化学成份见表2。 

表2　钢铁工业固体废物的化学成分（%）  
　成分 

种类　　 
 CaO  SiO2  Al2O3  MgO  Fe2O3  MnO  TiO2  P2O5  FeO  
尾矿  1.12-2.63  68.24-72.16  10.74-14.82  2.24-3.25  -  0.45-0.95  -  -  0.74-5.41  
高炉矿渣  36.98-45.54  32.62-41.37  7.63-17.34  3.52-11.61  0.88-4.21  0.08-4.30  0.15-10.10  -  0.10-1.38  
钢渣  39.30-48.14  10.15-19.82  1.54-4.76  3.42-12.04  0.22-33.37  1.11-4.96  0.45-1.00  0.56-4.08  7.34-14.06  
铁合金渣  3.09-48.44  27.20-43.33  7.46-22.86  6.76-32.23  -  0.16-9.41  0.15-0.27  0.01-0.02  0.42-1.58  
化铁炉渣  48.51-55.00  25.80-28.50  9.15-13.20  2.12-3.50  0.30-1.00  0.10-0.60  -  -  -  
粉煤灰  0.50-8.00  40.51-59.27  15.90-32.70  0.40-2.23  2.03-19.07  K2O 
1.00-2.80  烧失量 
1.50-20.00  -  -  
尘泥  12.32-17.47  2.50-7.08  1.12-2.75  2.69-4.55  -  -  2.53-8.28  TFe 
37.95-54.10  30.56-31.62  

　　从化学成分可看出，钢铁工业固体废物以铁、硅、铝、钙、镁的氧化物为主，含量在80%以上。 
　　 2.2.2矿物组成 
　　 矿物组成决定了材料的性质和利用途径。上述各种固体废物的矿物组成有很大不同，见表3。 

表3　钢铁工业固体废物的矿物组成  
种类  矿物成分  
尾矿  赤铁矿、钾钠斜长石、角闪石、石英、蛋白石、长石  
高炉矿渣  慢冷；硅酸二钙（C2S)、钙铝黄长石（C2AS）、镁黄长石（C2MS2）、钙长石（CAS2）、硫化钙等晶体急冷；无定形活性玻璃体  
钢渣  在冶炼过程随着碱度提高，依次发生下列反应： 
CaO+RO+SiO2→CaO·RO·SiO2 
2(CaO·RO·SiO2)＋CaO→3CaO·RO·2SiO2＋RO 
3CaO·RO·2SiO2＋CaO→2(2CaO·SiO2)＋RO 
2CaO·SiO2＋CaO→3CaO·SiO2 
主要矿物为硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、橄榄石(CRS)、蔷薇辉石(C3RS2)、RO相 
 
铁合金渣  硅锰渣：锰蔷薇辉石(MnO·SiO2)和硅酸钙(CaO·SiO2)混合晶体、钙长石(CAS2)、黄长石　　　　　(C2AS)，水淬后为玻璃体 
碳素铬铁渣：尖晶石(MgO·Al2O3)、橄榄石(2MgO·SiO2)、辉石(MgO·SiO2)、铬镁矿　　　　　　　　(MgO·Cr2O3)、堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)、水淬后为玻璃体 
精炼铬铁渣：硅酸二钙(C2S)、尖晶石(MgO·Al2O3)、蔷薇辉石(C3MS2) 、橄榄石(CMS)、黄　　　　　　长石(C2AS)、硅酸三钙(C3S)  
化铁炉渣  与高炉矿渣相似  
尘泥(高炉瓦