工程科学学报.第42卷，第6期：663-679.2020年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,No.6:663-679,June 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.10.003;http://cje.ustb.edu.cn 典型铁合金渣的资源化综合利用研究现状与发展趋势 苗希望”，白智韬，卢光华2，刘磊”，郭敏，程芳琴引，张梅)四 1)北京科技大学治金与生态工程学院钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京1000832)中冶建筑研究总院有限公司，北京100088 3)山西大学资源环境工程研究所，太原030006 区通信作者，E-mail:小hangmei(@ustb.edu.cn 摘要典型铁合金渣（硅锰渣，镍铁渣，铬铁渣）面临产量大、利用率低等紧迫问题.目前，我国对铁合金渣的利用主要集中 于水泥、混凝土等传统建筑材料，但是其能耗大和产品价值相对局限.随着市场需求以及环保能源意识的提高，对铁合金渣 的综合利用不断从传统建筑材料向具有低能耗、高附价值的新型材料方向转型.本文简要介绍了这三种典型铁合金渣的来 源及其分类情况，系统分析了它们的化学成分及其矿物组成的差异性，重点概述了它们在水泥、混凝土等传统建筑材料，以 及在地质聚合物、无机矿物纤维、微品玻璃、人造轻骨料、耐火材料、新型墙体材料、特色功能陶瓷等新型材料领域应用的 国内外最新研究进展，分类总结不同种类铁合金渣应用于不同材料的优缺点，并对其今后的利用方向与途径提出了展望，指 出了要进一步研究并突破主要利用方式的限制瓶颈、制定并完善相关应用及污染控制标准、以及深入开发并推广高附加值 产品的重点发展方向 关键词铁合金渣：硅锰渣：镍铁渣：铬铁渣：传统建筑材料新型功能材料：综合利用 分类号X-1:X75 Review of comprehensive utilization of typical ferroalloy slags MIAO Xi-wang,BAI Zhi-tao LU Guang-hua,LIU Lei,GUO Min.CHENG Fang-qin,ZHANG Me 1)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,School of Metallurgical and Ecological Engineering.University of Science and Technology Beijing. Beijing 100083,China 2)Central Research Institute of Building and Construction Co.,Ltd,MCC Group,Beijing 100088,China 3)Institute of Resources and Environmental Engineering,Shanxi University,Taiyuan 030006,China Corresponding author,E-mail:zhangmei @ustb.edu.cn ABSTRACT Three typical ferroalloy slags,namely,silicon-manganese,nickel-iron,and chrome-iron slags,are produced in large quantities as by-products.This is because they are not efficiently utilized,which creates lots of pressure on environmental capacity and development of enterprises.At present,comprehensive utilization of ferroalloy slags is mainly concentrated on the traditional building materials such as cement and concrete.Although the construction industry consumes a large amount of ferroalloy slags,their high- energy consumption and relatively limited product value limit their maximum utilization.With the increasing market demand and improvement of energy and environmental awareness,the research on rational utilization of ferroalloy slags has been changing from its use as raw materials in traditional building materials to use as raw materials to produce new products with comparatively lower energy consumption and higher product value,which explores the possibility of slag reutilization in other fields.Based on the quality requirements of different ferroalloys,there are significant differences in the requirements of the raw materials and different smelting processes.As a result,different types of ferroalloy slags,having different physical and chemical properties,are produced.This study briefly presented the uses of the silicon-manganese,nickel-iron,and chrome-iron slags.It also showed how to classify these three 收稿日期：2020-03-10 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51972019,51672025)：国家自然科学山西联合重点基金资助项目(U1810205)典型铁合金渣的资源化综合利用研究现状与发展趋势 苗希望1)，白智韬2)，卢光华2)，刘    磊1)，郭    敏1)，程芳琴3)，张    梅1,3) 苣 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083    2) 中冶建筑研究总院有限公司，北京 100088     3) 山西大学资源环境工程研究所，太原 030006 苣通信作者，E-mail：zhangmei@ustb.edu.cn 摘    要    典型铁合金渣（硅锰渣，镍铁渣，铬铁渣）面临产量大、利用率低等紧迫问题. 目前，我国对铁合金渣的利用主要集中 于水泥、混凝土等传统建筑材料，但是其能耗大和产品价值相对局限. 随着市场需求以及环保能源意识的提高，对铁合金渣 的综合利用不断从传统建筑材料向具有低能耗、高附价值的新型材料方向转型. 本文简要介绍了这三种典型铁合金渣的来 源及其分类情况，系统分析了它们的化学成分及其矿物组成的差异性，重点概述了它们在水泥、混凝土等传统建筑材料，以 及在地质聚合物、无机矿物纤维、微晶玻璃、人造轻骨料、耐火材料、新型墙体材料、特色功能陶瓷等新型材料领域应用的 国内外最新研究进展，分类总结不同种类铁合金渣应用于不同材料的优缺点，并对其今后的利用方向与途径提出了展望，指 出了要进一步研究并突破主要利用方式的限制瓶颈、制定并完善相关应用及污染控制标准、以及深入开发并推广高附加值 产品的重点发展方向. 关键词    铁合金渣；硅锰渣；镍铁渣；铬铁渣；传统建筑材料；新型功能材料；综合利用 分类号    X-1; X75 Review of comprehensive utilization of typical ferroalloy slags MIAO Xi-wang1) ，BAI Zhi-tao2) ，LU Guang-hua2) ，LIU Lei1) ，GUO Min1) ，CHENG Fang-qin3) ，ZHANG Mei1,3) 苣 1) State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Central Research Institute of Building and Construction Co., Ltd, MCC Group, Beijing 100088, China 3) Institute of Resources and Environmental Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030006, China 苣 Corresponding author, E-mail: zhangmei@ustb.edu.cn ABSTRACT    Three typical ferroalloy slags, namely, silicon –manganese, nickel –iron, and chrome –iron slags, are produced in large quantities as by-products. This is because they are not efficiently utilized, which creates lots of pressure on environmental capacity and development of enterprises. At present, comprehensive utilization of ferroalloy slags is mainly concentrated on the traditional building materials  such  as  cement  and  concrete.  Although  the  construction  industry  consumes  a  large  amount  of  ferroalloy  slags,  their  high￾energy  consumption  and  relatively  limited  product  value  limit  their  maximum  utilization.  With  the  increasing  market  demand  and improvement of energy and environmental awareness, the research on rational utilization of ferroalloy slags has been changing from its use as raw materials in traditional building materials to use as raw materials to produce new products with comparatively lower energy consumption  and  higher  product  value,  which  explores  the  possibility  of  slag  reutilization  in  other  fields.  Based  on  the  quality requirements of different ferroalloys, there are significant differences in the requirements of the raw materials and different smelting processes. As a result, different types of ferroalloy slags, having different physical and chemical properties, are produced. This study briefly  presented  the  uses  of  the  silicon –manganese,  nickel –iron,  and  chrome –iron  slags.  It  also  showed  how  to  classify  these  three 收稿日期: 2020−03−10 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 (51972019，51672025)；国家自然科学山西联合重点基金资助项目 (U1810205) 工程科学学报，第 42 卷，第 6 期：663−679，2020 年 6 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, No. 6: 663−679, June 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.10.003; http://cje.ustb.edu.cn