1前言
钢渣是伴随铁钢生产而产生的副产物,根据用途对其进行陈化和粒度调整等加工,经质量确认后作为钢渣产品出厂。在日本,一直进行各种钢渣利用技术的研究,高炉渣的主要应用领域是水泥生产,另外,钢渣在道路铺设方面基本可100%有效利用。钢渣循环利用是“绿色环保”的一个重要方向,因为它作为珍贵的二次资源减少了对自然资源的开采,而且钢渣利用具有巨大的潜力,将为当今的环境问题作出贡献。但另一方面,包括钢渣在内的钢铁副产物很容易被归类为废弃物,为了获得社会认可,必须确保钢渣的环境安全性并明确其对周边环境的影响。本文针对上述两方面介绍了环境友好型钢渣利用技术的典型案例。
2利用钢渣修复海域环境
钢渣不仅作为道路路基材料使用,还被用于在营养贫化海域制造海藻床等。经粒度调整的钢渣、水合固化体、氧化钙改性土等已获得实际应用,但仍存在对海水pH值影响的担忧。本文对钢渣产品在海域利用时海水pH值变化,进行了实验室小型试验和大型水槽试验等,构建了关于钢渣层压施工时碱含量扩散的新模型。根据施工后的实际海域检测,验证了包括潮汐变动在内的模型的有效性以及随时间变化的影响变小,并提出了控制方法。
3利用钢渣改善环境
利用钢渣作为海藻床构成材料,与天然材料相比,通过水质的改善效果和有用元素的供给等对藻类的附着和生长性很有效果。例如,经粒度调整的钢渣由于渣中Fe元素等的效果抑制了底泥中H2S的产生,对生态系统的恢复发挥了作用。钢渣还可以作为人造石和氧化钙改性土向周边供给Fe成分,确认有改善海藻类生长的效果(图1)。
另外,水合固化体制造的人工石由于尺寸自由度高,被广泛应用于各种海洋土木工程、日本地震后的沿海灾后修复工程和东京湾地区的浅场维护等。在陆地用途中,也被用于抑制城市热岛现象的保水性铺装等。
4充分利用其他特性的利用技术
使用高炉渣细骨料的混凝土,对盐害-冻害复合劣化呈现出高耐久性,有望在基础设施的LCA方面作出贡献。调查了内部机理后,推测是高炉渣骨材表面发生反应,抑制了混凝土组织的致密化和Cl-的内部扩散。另外,从钢渣中回收依赖进口的磷等的高度资源循环也在研究中。
今后,大量配比高炉渣的水泥混和材料,利用钢渣通过共沉淀法制备Ca、Mg等领域的技术研究期待为社会二氧化碳减排作出贡献。 (全荣)