目前使用转炉渣研制开发出的冶金原料主要有以下几种:
(1) 烧结矿熔剂。利用转炉渣中的CaO，代替部分石灰石作烧结熔剂使用。烧结矿中加入适量的转炉渣后，有利于烧结造球和提高烧结速度。另外, 转炉渣中的Fe 和FeO的氧化放热,可以补偿钙、镁碳酸盐分解时所需要的热量, 有利于降低烧结矿的燃料消耗。
(2) 高炉或化铁炉熔剂。将转炉渣作为高炉或化铁炉熔剂直接使用，不但可以节省大量的石灰石和白云石，而且还可以节省大量的热能。但是，由于目前高炉多利用高碱度烧结矿或熔剂性烧结矿冶炼，已经基本上不用石灰石和白云石，因此转炉渣直接返回高炉代替石灰石和白云石的使用将受到限制。
(3) 作炼钢返回渣。将转炉终渣作为下一炉冶炼时的初渣使用，可以使冶炼初期成渣快，减少初期渣对炉衬的侵蚀；另外，目前普遍采用的溅渣护炉工艺，也消耗了大量的转炉渣，大幅度地降低了耐火材料的消耗 [l2-17] 。
1 .3 用作道路和建筑材料
由于冶金渣的物理性能与天然岩石相近，因此，冶金渣在道路和建筑方面的应用范围较广，用量也较大一般多用于公路、机场以及一些地基工程的建设等。
(1) 矿渣砖。矿渣砖是用高炉水渣加入一定量的水泥等胶凝材料，经过搅拌、成型和蒸汽养护而成的建筑用砖，主要用于普通房屋建筑和地下建筑，实际上相当于将高炉水渣代替部分砂石使用。
(2)矿渣混凝土。矿渣混凝土是以高炉水渣为原料，配入激发剂(例如水泥熟料、石膏以及石灰等)，放入轮碾机中加水碾磨与骨料混合而成。这种混凝土适宜在生产小型混凝土预制件时使用，不适宜在施工浇筑现场使用。
(3)地基用碎石。由于冶金渣的强度与天然岩石的强度大体相同。因此冶金渣碎石的颗粒强度完全可以满足地基工程的需要。另外，冶金渣还具有密度大、表面粗糙、耐磨性能好、与沥青结合牢固等一系列优点，因而被广泛地应用于铁路和公路路基的施工以及工程回填。但是，用转炉渣作筑路和回填料时，为了防止渣中自由氧化钙水化引起的体积膨胀，需要对转炉渣进行陈化，一般要求其粉化率不能高于5 % (质量分数)。
1.4 生产农用肥料和土壤改良剂
由表1 和表2 可知，冶金渣是一种以CaO、SiO 2 为主要成分，同时还含有其他多种成分的复合矿物。
另外，其中还含有Zn 、Cu 等微量元素，对农作物的生长具有促进作用。利用冶金渣中含有的一些农作物生长所需的有效成分，可以生产农用肥料和土壤改良剂 [18,19] 。
(1) 生产磷肥。对于未经炉外脱磷处理的铁水，经转炉吹炼后，炉渣内的P 2 O 5 的含量一般可达w(P 2 O 5 )=4 %一7 %。这些炉渣具有一定的肥效，特别适用于缺磷的碱性土壤使用。
(2) 生产硅肥。硅是水稻生长所需量大的元素。由表2 可知，转炉渣中的SiO 2 含量一般在w(SiO 2 )=15%左右，将其磨细至0.246mm以下，即可作为硅肥使用。
(3)作酸性土壤改良剂。转炉渣中含有较高的CaO和MgO，将其磨细后可作为酸性土壤的改良剂。
2 存在的主要问题以及未来发展趋势
由上面的分析可知，有关冶金渣的资源化利用已经进行了诸多的研究，并且取得了一些成果。但是，尚存在着一些问题，主要集中在以下几个方面：
(1)开发产品的附加值较低。目前，除了一部分作为冶金溶剂使用外，冶金渣基本上还是用于代替部分砂石而使用的，即主要用于水泥生产或作为建筑材料来使用，虽然作为农用肥料和土壤改良剂进行了一些研究和开发，但还只是简单地利用了冶金渣中的一些有效成分，如CaO,MgO,SiO 2 和P 2 O 5 ，因此肥效低，应用范围较小。另外，虽然目前冶金渣己经被应用于水泥生产，但冶金渣的活性要远低于硅酸盐水泥的活性。
(2)冶金渣的潜热没有得到充分的利用。冶金渣从炉内或罐内排放时的温度一般在1300一1600℃，而在目前的所有利用方法当中，冶金渣在高温时的这部分潜在热能均没有得到合理的利用。
为了解决冶金渣资源化利用过程中存在的问题，进一步拓展冶金渣资源化的应用领域和应用范围，未来的冶金渣资源化应用研究应主要集中在以下几个方面：
(1)激发冶金渣活性。过去，冶金渣资源化利用较为成功，且用量较大的是在水泥生产方面。但是由于冶金渣的附加值较低，在水泥生产过程中冶金渣所显现的活性很低，因此，冶金渣高附加值利用的关键是激发冶金渣的活性，使之达到或接近硅酸盐水泥的活性。在过去的研究过程中，激发冶金渣活性的主要手段是通过控制添加物改变其化学组成，通过控制冷却速度改变其矿物构成以及控制相关的生产工艺过程。
目前，则主要是通过机械方法激发冶金渣的活性，提高其水硬胶凝性能.机械激发活性的原理是通过机械方法降低冶金渣的颗粒粒度，提高其比表面积，增加新生颗粒的内能和表面能；同时，使晶体结构和表面物理化学性质发生变化，从而使冶金渣中矿物与水接触面积增加，提高矿物与水的水化反应速度。
(2)生产缓释性钾肥。利用冶金渣生产缓释性钾肥，是近年来资源化利用冶金渣的一种新兴技术。所谓的“缓释性肥料”，是指难溶于水，而易溶于从植物根部分泌出来的柠檬酸溶液的肥料。这种肥料由于难溶于水、易溶于柠檬酸溶液，因此可以从根本上减少因灌溉用水和雨水等所引起的肥料流失。而且，随着植物的成长发育和从根部分泌出来的柠檬酸的增加，对肥料的吸收量增加，从而从根本上满足了植物的需要。
氮、磷、钾是促进植物生长发育和增产的三大元素。植物在生长期对钾肥的需求量相对较少，而在植物的结果期则需求较多。因此，一般要求钾肥的肥效要长，即要求其要具有缓释性。我国的农业生产对钾肥需求量较大 [20, 21] ，预计到2010年我国的钾肥需求量将达到750×10 4[22] ，而我国的钾肥生产量只占其中10 %左右。目前，在农业生产中，实际使用的钾肥主要有：硫酸钾、氯化钾、钾镁肥、草木灰以及生物钾等 [23一 25] 。
生产缓释性钾肥主要使用的是铁水预处理时所产生的脱硅渣。这种渣的主要化学成分为SiO 2 和CaO ，向其中添加K 2 CO 3 或KOH合成钾肥时，可利用脱硅渣的余热形成CaO-SiO 2 -K 2 O三元渣系。通过对相图的研 究 分 析 得 知[26]， CaO-SiO 2 -K 2 O 三 元 渣 系 中 的 含 钾 化 合 物 较 多 ， 主 要 有K 2 O·CaO ·SiO 2 ,K 2 O·2CaO·9SiO 2 ,2K 2 O·CaO·3SiO 2 ,K 2 O·3CaO·6SiO 2 ,K 2 O·CaO。6SiO 2 ,K 2 O·2CaO·2SiO 2 ，以及4K 2 O·CaO·10SiO 2 等。与其对应的炉渣碱度CaO / SiO 2 波动在0.093一0.93之间，w (K 2 O)波动在7%一32 %之间，一般认为，根据含钾化合物的种类以及K 2 O含量的不同，其溶解特性，即缓释性会有明显的差异。 因此，通过控制CaO-SiO 2 -K 2 O三元渣系的化学组成以及冷却速度是生产缓释性钾肥的重要手段。
3 结语
冶金渣的资源化利用对于减少弃埋用占地、防止环境污染以及促进我国钢铁工业的持续高效发展具有重要意义, 目前的冶金渣资源化利用主要集中在矿渣水泥生产、冶金返回料利用以及道路和建筑用材料等方面, 所生产制品的附加值较低, 而且冶金渣的物理化学潜热没有得到充分利用.未来冶金渣高效资源化利用的发展方向在于开发附加值较高的产品。在水泥生产过程中, 使用激发活性冶金渣以及利用脱硅渣生产缓释性钾肥是未来冶金渣高效资源化利用的重要发展方向。
