《用于烧结陶粒的提锌二次窑渣》团体标准编制说明.pdf

《用于烧结陶粒的提锌二次窑渣》团体标准

征求意见稿编制说明

一、项目来源

国家重点研发项目

二、标准名称变更

无

三、标准编写的目的、意义

钢铁企业产生的大量粉尘经过配料并进入回转窑处理，其中的有

价元素等通过还原、挥发等过程进入烟气并进一步冷凝富集形成富锌

粉尘，而剩余略超过一半的难挥发的组分形成窑渣被称为提锌窑渣，

这些窑渣进一步通过粉磨和磁选后形成提锌二次窑渣粉。本标准讨论

的二次窑渣既是粉磨磁选后剩余贫铁的提锌二次窑渣。

钢铁企业固废粉尘总量一般为钢产量的8-12%，我国2020年钢

铁产量为10.5亿吨，粉尘产量约1亿吨，经过回转窑和磁选处理后

的二次窑渣产量在千万吨级别。这些窑渣不仅占用大量土地，且含有

重金属，存在污染土地和水体等环境和安全隐患。

未经磁选的窑渣中铁元素量超过50wt.%，经过磁选之后仍然含有

Fe2O3为15~50wt.%，含铁矿相主要为FeS、铁橄榄石，其它主要矿

相为黄长石等，这些矿相导致窑渣缺少胶凝活性，同时窑渣还含有重

金属离子，这些制约了其在水泥混合材或混凝土掺和料中的利用；此

外粉磨磁选后的窑渣粉粒度小，也难以直接作为集料或骨料应用于制

砖或筑路等领域。目前利用方式仅为少量应用于铺设路面、水泥填料、

采空区充填等，掺量低，利用效率低，绝大部分的二次窑渣难以利用。

特别是回转窑提锌技术近几年才大量推广应用，二次窑渣的资源化利

用问题才开始显现，但市场上对于二次窑渣利用的系统技术应用仍然

较少，二次窑渣亟需新的产业化利用途径。

烧结陶粒是一种能够替代天然砂石料的陶瓷材料。烧结陶粒以粘

土、页岩或固废等为主要原料，经粉磨、成球和高温烧结而制成。目

前，利用煤矸石、粉煤灰等硅铝质固废作为原料烧制普通陶粒，或者

协同利用污泥、铁尾矿等作为烧胀陶粒配料的技术已经实现了工业化

生产。利用钢渣、赤泥、铁合金渣等制备陶粒的研究也系统开展，并

在小试试验或工业化实验阶段制备出了合格的陶粒产品。

砂石骨料是使用量最大的建筑材料，在我国的年用量达到200亿

吨以上。利用工业固废制备陶粒代替部分骨料已经成为固废资源化的

一条大宗利用途径。对钢渣或赤泥等的研究表明，烧结陶粒是一类陶

瓷产品，通过原料配料设计，可以在1100℃左右的高温烧结过程中，

使钢渣或赤泥中不稳定的游离氧化钙或钠离子与原料中的氧化硅等

组分反应，生成含钙或含钠的稳定硅酸盐矿物，从而实现游离的钙、

镁或钠离子在源头被稳定固结。可见，制备陶粒是窑渣大宗绿色利用

的一条有效途径。

窑渣的成分存在波动性，将其制备陶粒的掺入量、烧成过程和成

品性能均不同。比如，窑渣中氧化铁和氧化硅含量不同，这将导致其

掺入量和烧结温度不同、在不同气氛或温度下形成的矿相不同，又会

导致其性能变化；同时，其铁离子部分以FeS形式存在，这就导致窑

渣经过焙烧之后产生SO2气体，从而对烧制过程和气体排放产生影响。

目前缺乏对窑渣作为烧结陶粒原料的分类方法。将窑渣或预处理的窑

渣进行分类，有利于窑渣作为陶粒原料的高效利用。因此，开展用作

陶粒原料的窑渣的标准研究意义重大。

四、主要工作过程

2022年2月16日正式立项并在团体标准信息公共平台发布。

2022年2-6月，对标准相关内容进行试验验证，并根据试验结

果形成《用于烧结陶粒的提锌二次窰渣》团体标准征求意见初稿。

五、标准编制原则

用于烧结陶粒的提锌二次窑渣的标准的编制原则是以试验数据

为基础，严格贯彻国家的有关政策、法规，合理利用固体废弃物，充

分考虑使用要求。标准编制科学合理，力求达到国内同类标准水平。

六、标准主要内容

1、技术要求：标准的编制以近年来我课题组对多家钢铁企业的原材

料进行大量实验得出的统计结果为依据。

2、化学指标：本标准规定的化学指标有：窑渣中的硫含量，铁含量

3、规范性引用文件和试验方法的编制：由于本标准涉及的窑渣陶粒

产品采用了一种全新的原材料，在此前的标准规范性引用文件中未曾

加以定义，所以本标准除了引用既有规范性引用文件之外，还附注了

该种原材料的具体理化指标及试验方法，具体如下表所示：

表1编制标准引用文件

编制标准引用文件

GB6566建筑材料放射性核素限量

GB/T41