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中國是目前世界上最大的不銹鋼生產和消費國,2010年產量為1130萬t,同比增加27.8%。不銹鋼在生產過程中會產生大量的廢渣,如電弧爐(EAF)渣、氬氧精煉(AOD)爐渣等。生產1t不銹鋼可產生大約250kg廢渣,按此計算,2010年中國國內產生的不銹鋼廢渣大約為282.5萬t。在這些廢渣中,除含有CaO、MgO、Fe、Cr和Ni外,還含有一定量的Cr、Cd等重金屬,限制了其綜合利用,不銹鋼爐渣的處理一直是冶金行業(yè)和不銹鋼生產廠的難題。世界上回收利用不銹鋼渣常用的方法有:用作道路建筑材料、瀝青混凝土、水泥混凝土、水泥制品等。
北京科技大學的學者研究了不銹鋼冶煉工藝中EAF渣的資源利用特性和渣中鉻的浸出特性,結果表明:EAF渣呈堿性,渣中物相主要有Ca2SiO4、Ca3Mg(SiO4)2、MgCr2O4等,值得關注的Cr2O3質量分數(shù)為2.92%,具有較高的回收價值,但是渣中的金屬元素基本上均勻分布在各粒度段中,因此其回收利用具有一定的困難。鋼渣中鉻的浸出測試結果表明:EAF渣中的鉻在去離子水中浸出量與鋼渣粒徑成反比,與反應時間、液固比成正比,電磁攪拌改善了浸出的動力學條件,有利于鉻的浸出,浸出液中的Cr(Ⅵ)占浸出總鉻的50%以上。在酸性情況下,浸出鉻的質量增加,但均以毒性較小的形態(tài)存在。