我國的冶金廢渣每年排放量高達8000萬噸以上,如何對這些廢渣進行資源綜合利用一直是各鋼鐵企業實現可持續發展的重要課題。然而,就國內目前的研究情況看,除高爐渣被廣泛用於製作水泥外,其它大部分還沒有被有效利用,即使用作廉價的水泥原料,開發價值也不高;煉鋼渣在理論上可用做配燒水泥熟料,但沒有被有效充分利用。近年來,國內外不少鋼鐵企業積極開發利用水淬渣開發飾面材料以及微晶玻璃等附加值較高的產品,但其製造工藝在冶金渣處理過程中的乾燥、粉磨等工序上要消耗大量的能量,同時高溫液態渣所攜帶的大量餘熱也被白白地浪費掉。由於冶金廢渣綜合利用的進展緩慢,造成某些鋼鐵企業渣場廢渣堆積如山,不僅侵佔土地資源,而且嚴重汙染環境,制約鋼鐵企業的發展。因此,研究如何充分利用高溫液態渣所攜帶的能量,生產出高附加值的產品顯然具有十分重要的意義。
鋼鐵渣,如煉鋼水淬渣、煉鐵水淬渣等都是從煉鋼轉爐、煉鐵高爐產生的高溫液態渣排入水中的產物。南鋼對鋼鐵冶煉排放的高溫液態渣不經水淬,在添加適當外加劑後直接進行熱處理,成功製得仿大理石。由於採用1350~1450℃的液態渣為主要原料,充分利用了液態渣所攜帶的全部餘熱,因而具有明顯的節能效果。所得到的仿大理石各項性能指標達到甚至好於建材部頒標準,而且顏色美觀,經久耐用,附加值大為提高。
南鋼利用本企業生產所排放的高爐渣、轉爐渣和電爐渣,在高溫液態下添加適量的廢玻璃、輔助劑、結晶劑及顏色試劑,在成分均勻化後通過大型坩堝澆注到方模和立模中,然後在610~730℃下退火1.5~2.5小時,再經過深加工後製得仿大理石。對所得材料樣品進行測試結果表明,樣品的各項性能指標接近或好於天然大理石和花崗巖;與天然大理石相比,顏色均勻一致,光澤恆久不退;與天然花崗巖相比,不會出現雨後顏色深淺不一,析鹼發黴等現象。而且,這種仿大理石無汙染、無放射性物質,不會對人體造成危害,是一種綠色裝飾材料。
從經濟效益來看,仿大理石生產成本低,利潤高。按每年利用南鋼鋼鐵渣80萬噸計算,可生產2000萬平方米仿大理石;按目前市場價格計算,可獲利稅為近3億元;節省電能4億千瓦時。同樣重要的是,這樣既充分利用了高爐渣和鋼渣,又解決了鋼渣帶來的環境汙染問題。
另據報導,寶鋼根據不同鋼渣的物理化學特性,也製造出鋼渣使用量達到70%的仿大理石,與天然人造大理石相比,具有耐磨性好、硬度高、耐高溫、放射性元素含量極低等優點。