鎳渣綜合利用技術綜述

葛利杰，楊鼎宜，李浩，王雯花，婁翔，王博

（揚州大學建筑科學與工程學院，江蘇 揚州 225009）

0 引言

鎳渣是鎳冶煉廠和不銹鋼冶煉廠排放的一種工業廢渣，主要形成過程之一是將熔融態的鎳鐵渣經水淬急冷后使之形成粒化爐渣。鎳渣的化學成分因鎳礦來源和冶煉工藝的不同而存在較大差異，但主要成份為SiO2和Fe2O3。 鎳渣通常呈球形顆粒狀，粒徑變化范圍為0～5 mm，顏色為墨綠色。水淬急冷的鎳渣脆性好，含有較多玻璃體，具有一定的活性；而慢冷的鎳渣含玻璃體很少，也基本不具有活性。

雖然我國在鎳礦和鎳冶煉企業的數量上不占優勢，但鎳礦儲量和鎳礦生產的實力較強，其中金川集團已位于世界前10名。 金川鎳銅礦的資源量有5.2×108 t， 由于每生產1 t鎳就要排出6～16 t的閃速熔爐水淬渣，造成冶煉廠每年排出鎳銅渣2.5×106 t。雖然鎳銅渣中含鐵不少，一定程度上可以利用水淬鎳渣提鐵， 但提鐵后每年仍排出鎳渣尾砂廢棄物1.25×106 t。由于利用途徑少，技術不成熟，年利用率還不到10%， 至2012年累計近3.3×107 t的鎳渣被堆放在露天渣場上，在占用大量土地的同時，還造成了極大的環境污染[1]。 廢渣的有效處置和綜合利用迫在眉睫。本文綜述了目前國內外對鎳渣的綜合利用情況，以此對今后鎳渣的利用研究能有所幫助。

1 鎳渣的膠凝機理和水化特性

趙鐵城[2]在對鎳渣膠凝機理的研究中發現，水淬鎳渣的膠凝性需對其磨細和活性激發這一系列處理后才能呈現出來。 鎳渣中的主要活性物質是SiO2和Al2O3，CaO含量偏低并遠低于水泥， 所以只有SiO2和Al2O3含量高的磨細活化水淬鎳渣才具有一定的膠凝性。……