20世纪50年代初期,我国已开始利用硫铁矿渣炼铁,60年代曾系统地组织过硫铁矿渣利用的科学实验。近年来,我国许多厂矿企业和科研单位,克服了各种困难,对于硫铁矿渣的综合利用,正在千方百计地进行试验研究,摸索经验开辟新途径。目前,在硫铁矿渣综合利用方面已有:烧渣炼铁;作水泥助剂;中高温氯化熔烧提炼有色金属及炼铁;硫酸化焙烧提炼有色金属及炼铁;制铁合金;制还原铁粉和磁性氧化铁粉;烧结-高炉炼铁;掺烧炼铁;生产热压料球和球团矿供高炉炼铁;用作重介质选煤加重剂;生产铁红颜料;制三氯化铁和制高强度砖等途径。在综合利用试验方面,采用回转窑金属化球团-电炉炼钢法、回转窑生铁-水泥法等,已取得许多经验。
3.粉煤灰
燃煤电厂将煤磨细成100μm以下的细粉,用预热空气喷入炉膛悬浮燃烧,产生高温烟气,经由捕尘装置捕集,就得到粉煤灰。粉煤灰的化学组分包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃尽炭。由于煤的品种和燃烧条件不同,各地粉煤灰的化学成分波动范围比较大,这方面的统计资料只能供研究工作者参考,无多大实际意义。
粉煤灰的化学成分被认为是评价粉煤灰质量高低的重要技术参数。例如,在研究工作和实际应用中常根据粉煤灰中CaO的含量高低,将其区分为高钙灰和低钙灰。再如,粉煤灰中的SiO、Al2O3、Fe2O3 的含量直接关系到它用作建材原料的优劣。
我国燃煤电厂基本上是用烟煤,粉煤灰中CaO含量偏低,属低钙灰,但Al2O3含量一般比较高,烧失量也较高,这是其特点。此外,我国有少数电厂用褐煤发电或为了脱硫而喷烧石灰石、白云石产生的灰,CaO含量都在30%以上。目前开发中的神木煤就是优质褐煤,烧成的灰就属高钙灰。
我国粉煤灰利用途径还是比较少的。目前比较大量的应用是制砖,主要是制蒸养砖(占总利用量84%);其次作水泥掺合料(占总利用量的4.8%);作黏土配料(占总利用量的2.7%),作无熟料水泥(占总利用量的0.2%);作农肥和改良土壤(占总利用量的5.5%);铺路(占总利用量的2.8%)。粉煤灰除了以上利用途径以外,目前还被开发用来制作陶粒、铸石等。
国外多用粉煤灰制砖,英国用粉煤灰(用量达到80%)与少量黏土烧砖;美国则用粉煤灰掺炉底灰和水玻璃烧砖。其次用粉煤灰筑路,法国采用71%的粉煤灰和5%水泥和24%的水淬矿渣的混合物筑路;美国采用粉煤灰和集料铺筑火山灰质柔性路面。